Die Strahlentherapie ist ein zentraler Bestandteil der onkologischen Behandlung. Mehr als die Hälfte aller Krebspatienten erhält im Verlauf der Erkrankung eine Bestrahlung. Trotz ihres therapeutischen Nutzens kann ionisierende Strahlung auch gesundes Gewebe schädigen. Besonders häufig betroffen ist die Haut, die im Strahlenfeld liegt.
Strahlenbedingte Hautreaktionen reichen von akuten Entzündungen bis zu chronischer Fibrose, bei der funktionelles Gewebe durch kollagenreiches Bindegewebe ersetzt wird. Dies kann zu dauerhaften strukturellen Veränderungen, eingeschränkter Hautelastizität, Schmerzen und einer verminderten Lebensqualität führen sowie weitere therapeutische Maßnahmen erschweren.
Die molekularen Mechanismen, die zur Entwicklung strahleninduzierter Hautfibrose führen, sind bislang nur teilweise verstanden. Ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden Signalwege ist eine Voraussetzung für die Entwicklung präventiver oder therapeutischer Strategien zur Reduktion dieser Nebenwirkungen. Vor diesem Hintergrund untersuchten Forschende des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) und des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität München die molekularen Grundlagen strahlenbedingter Hautreaktionen. Die Ergebnisse wurden 2026 in der Fachzeitschrift 'Signal Transduction and Targeted Therapy' veröffentlicht.
Wnt-assoziierte Signalwege als Grundlage strahleninduzierter Hautveränderungen
Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand der Wnt-assoziierte Signalweg, der an der Regulation von Zellproliferation, Differenzierung und Geweberegeneration beteiligt ist. Die Analyse von menschlichen Hautproben, dreidimensionalen Hautmodellen sowie Mausmodellen zeigte, dass die Bestrahlung zu einer erhöhten Expression des Proteins Dickkopf-3 in Keratinozyten führt.
Keratinozyten bilden die Hauptzellpopulation der Epidermis und spielen eine zentrale Rolle in der Hautbarriere sowie in der Reaktion auf Gewebeschädigungen. Die gesteigerte Expression von Dickkopf-3 aktivierte nachweislich Signalwege, die mehrere zelluläre Prozesse beeinflussen. Dazu gehörten eine erhöhte Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, eine gesteigerte Zellproliferation sowie die Aktivierung von Fibroblasten, die an der Bildung von Narbengewebe beteiligt sind.
Immunzellveränderungen und experimentelle Reduktion strahleninduzierter Hautfibrose
Neben direkten Effekten auf strukturelle Hautzellen zeigte die Studie auch eine Wirkung von Dickkopf-3 auf Immunzellen. Insbesondere wurde eine Veränderung der Makrophagenpolarisation beobachtet. Dabei begünstigt Dickkopf-3 die Polarisation von Makrophagen in einen fibrosefördernden Zustand. Diese fördern Entzündungsprozesse, die Aktivierung von Fibroblasten und die Ablagerung extrazellulärer Matrix.
Ein weiteres wesentliches Ergebnis war, dass die genetische Inaktivierung von Dickkopf-3 im Mausmodell zu einer signifikanten Reduktion der strahleninduzierten Hautfibrose führte, ohne die Strahlenempfindlichkeit der Hautzellen zu verändern.
Bedeutung der Ergebnisse für das Verständnis strahleninduzierter Gewebeschäden
Die Studie identifiziere Dickkopf-3 als zentralen molekularen Regulator strahleninduzierter Hautveränderungen und liefert neue Erkenntnisse zu den zugrunde liegenden zellulären und immunologischen Mechanismen.
Studienleiter Peter Huber fasste die Bedeutung dieser Beobachtungen in einer Pressemeldung zusammen: „Unsere Ergebnisse deuten alle darauf hin, dass Dickkopf-3 ein Schlüsselfaktor bei der Entstehung von Strahlenschäden ist – und damit gleichzeitig ein potenzielles therapeutisches Ziel, über das sich möglicherweise die schädlichen Strahlenreaktionen modulieren lassen.“
Ko-Studienleiter Roger Sandhoff ergänzte: „Dickkopf-3 ist nicht nur bei Strahlenschäden relevant, sondern auch bei anderen chronisch-fibrotischen Erkrankungen. Die Ergebnisse könnten daher weit über die Radiotherapie hinaus Bedeutung haben.“
