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Schutzschicht der Haut: Warum uns ausgerechnet das Epithel krank machen kann

  • Eigentlich soll uns die spezielle Schicht der Haut, das sogenannte Epithel, vor Angriffen durch Mikroben und Substanzen schützen.
  • Doch unser Lebensstil macht die Barriere löchrig.
  • Forscher vermuten, dass Schäden an der Schutzschicht für Milliarden Krankheiten verantwortlich sein könnten.
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Täglich prasseln Unmengen von Giftstoffen und Keimen über die Luft oder über die Nahrung auf uns ein – für den Körper ist das eine echte Gefahr. Eine der wichtigsten Barrieren gegen diese Bedrohung bildet das sogenannte Epithel. Diese extrem dünne Zellschicht schirmt uns als Teil der Haut vor Gefahren von außen ab, schützt uns aber auch innerhalb des Körpers, beispielsweise im Darm oder in der Lunge.

Ist das Epithel beeinträchtigt, können nicht nur direkte Schäden wie Infektionen oder Vergiftungen die Folge sein. Fachleute gehen davon aus, dass auch die Zunahme von Allergien, Autoimmunkrankheiten und anderen chronischen Leiden in der westlichen Welt mit dem Epithel und mit unserem modernen Lebensstil zu tun hat.

Hypothese: Schäden an Schutzschicht für knapp zwei Milliarden Krankheiten verantwortlich

„Der Epithelbarrierehypothese zufolge sind Schäden an den schützenden Epithelzellschichten für knapp zwei Milliarden chronische, nicht infektiöse Krankheiten verantwortlich“, sagt Cezmi Akdis. Der Direktor des Schweizerischen Instituts für Allergie- und Asthmaforschung (SIAF) stellte kürzlich im Fachblatt „Nature Reviews Immunology“ seine Theorie vor.

Sie geht vereinfacht gesagt so: Durch unsere westliche Lebensweise sind wir vermehrt mit toxischen Substanzen konfrontiert, beispielsweise Nanopartikeln, Mikroplastik, Reinigungsmitteln, Pestiziden, Abgasen und anderen Chemikalien. Diese können die Epithelien der Haut, der Atemwege und der Darmschleimhaut schädigen. Die Folge seien durchlässige Epithelien. Bakterien können die Barriere überwinden und lokale, meist chronische Entzündungen auslösen.

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Neurodermitis und Asthma womöglich durch Epithelschäden verursacht oder verschlimmert

Diese können Akdis zufolge weitreichende Konsequenzen haben. Er zählt eine ganze Reihe von Erkrankungen auf, bei denen gezeigt werden konnte oder vermutet wird, dass sie durch Epithelschäden verursacht oder verschlimmert werden. Dazu gehören Krankheiten, die direkt im vom Epithelschaden betroffenen Gewebe auftreten, darunter Neurodermitis (Haut), Asthma (Lunge) und chronisch-entzündliche Darmkrankheiten (Darm).

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Gestörte Epithelien können aber auch in weiter entfernten Organen zu Problemen führen. Akdis nennt unter anderem Diabetes, Fettleibigkeit, rheumatoide Arthritis und Multiple Sklerose als mögliche Folgen von Epithelschäden. In diesen Fällen wird laut Akdis unter anderem davon ausgegangen, dass Epithelschäden zur Aktivierung von fehlgeleiteten Immunzellen führen, die dann durch den Körper wandern und andernorts Schaden anrichten. Zudem gebe es Hinweise, dass Epithelschäden im Darm Krankheiten wie Parkinson, chronische Depressionen oder auch Alzheimer befeuern können.

Forscher: „Chemikalien und andere Toxine wirken primär auf Epithelien ein“

Der Berliner Forscher Salah Amasheh findet die Epithelbarrierehypothese durchaus nachvollziehbar. Er ist Leiter der Arbeitsgruppe Epitheliale Barriereforschung an der Freien Universität Berlin. „Chemikalien und andere Toxine wirken primär auf Epithelien ein“, sagt er. Wie wichtig das Epithel als Barriere ist, sei aber eine vergleichsweise neue Erkenntnis. Markus Bleich, Direktor am Physiologischen Institut der Uni Kiel, formuliert es so: „Eine Erkrankung im Zusammenhang mit einem Epithelschaden kann jeden treffen. Man findet vermutlich keinen Menschen, der noch nie ein solches Problem hatte.“

Das Epithel gehört neben Muskeln, Nerven und Bindegewebe zu den vier Grundgewebearten. Medizinischen Laien dürfte es allerdings weitgehend unbekannt sein. „Es ist nicht im Fokus, auch weil Epithelien – abgesehen von der Haut – in der Regel nicht sichtbar oder spürbar sind“, sagt Bleich. Dabei ist dieser Gewebetyp unbeschreiblich wichtig. Er regelt beispielsweise, welche Substanzen durch die Haut kommen und welche Stoffe im Darm aufgenommen werden. Epithelien dienen dabei sowohl als Barriere als auch als Transportweg. Ein funktionierendes Darmepithel nimmt zum Beispiel Fette, Zucker und andere Nährstoffe auf, blockiert aber beispielsweise Keime.

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Hauchdünne Schutzschicht: Epithelien können zugleich Barriere und Transportweg sein

Epithelien sind hauchdünn und bestehen meist aus nur einer Schicht Zellen. Die einzelnen Zellen sind über sogenannte Tight Junctions miteinander verbunden. Diese Proteinkomplexe füllen vereinfacht gesagt die Räume zwischen den Zellen und sind dadurch Teil der Epithelbarriere. Genau wie die Zellen selbst können auch sie zugleich Barriere und Transportweg sein.

„Vor 25 Jahren wusste man noch gar nichts über die Proteine, die die Tight Junctions bilden“, sagt Amasheh. Die ersten der sogenannten Claudine – insgesamt gibt es etwa zwei Dutzend – wurden erst 1998 identifiziert. In Zellkulturen, aber auch mit gentechnisch veränderten Mäusen, wurde deren Wirkung untersucht, erzählt Amasheh. So konnten Forscher zeigen, dass gentechnisch veränderte Mäusebabys ohne Claudin-1 innerhalb weniger Stunden starben, weil deren Haut keinen Schutz vor Austrocknung bietet.

Gestörtes Darmepithel kann zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen führen

Die Epithelbarriere des Menschen hat ein gigantisches Ausmaß. So sticht neben der Lunge mit all ihren Verästelungen der Magen-Darm-Trakt mit einer riesigen Epitheloberfläche hervor. Ein gestörtes Darmepithel kann dabei unter anderem zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn führen. Bei dieser schweren Krankheit, die auch jüngere Menschen betrifft, ist das Epithel nicht voll funktionsfähig. Bakterien können die Barriere überwinden und Entzündungen hervorrufen. Die Patienten haben häufig heftige Bauchschmerzen und teils blutigen Durchfall. Was im Einzelfall die Erkrankung auslöst, ist nicht bekannt.

Die Bedeutung der Epithelien wird auch dadurch deutlich, dass sie oft das Ziel medizinischer Behandlungen sind. So wirken beispielsweise sogenannte Diuretika auf das Nierenepithel und sorgen dafür, dass dem Blut mehr Flüssigkeit entzogen wird. Das führt zur vermehrten Bildung und Ausscheidung von Urin, wie Bleich erklärt. Diuretika kommen beispielsweise gegen Bluthochdruck, Herzinsuffizienz und Lungenödeme zum Einsatz.

Forscher suchen nach Stoffen zur Stärkung der Epithelien

Forscher suchen auch nach Stoffen, die die Epithelien und ihre Barrierefunktion gezielt stärken können. Ein Beispiel dafür ist das Quercetin, das in Äpfeln und Zwiebeln vorkommt. „Wir konnten zeigen, dass Quercetin das Darmepithel stärkt“, sagt Amasheh, der seit rund 20 Jahren an Epithelien forscht. Substanzen wie Quercetin können dabei die Bildung der Claudine fördern. Eine ganze Reihe weiterer pflanzlicher Substanzen werde gegenwärtig untersucht.

Auch wenn es sich beim Epithel um eine nur schwer greifbare, dünne Zellschicht handelt – „jeder kann Einfluss aufs Epithel nehmen, sei es durch seine Ernährung oder auch durch die Vermeidung von Umweltgiften“, betont Amasheh.

RND/dpa

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