Nicht-invasive photoakustische Bildgebung von entzündlichen Hauterkrankungen mit maschinellem Lernen unterstützter Bewertung

Entzündliche Hauterkrankungen treten in verschiedenen westlichen Industriegesellschaften immer häufiger auf. Schätzungen zufolge waren im Jahr 2015 weltweit 245 Millionen Menschen von Ekzemen oder Dermatitis, der häufigsten entzündlichen Hauterkrankung, betroffen. Tatsächlich betrifft der größte Prozentsatz der im National Skin Centre (NSC) in Singapur beobachteten Fälle Dermatitis (34,1 %), während andere entzündliche Hauterkrankungen wie Kontaktdermatitis und Psoriasis 4,7 % bzw. 3,3 % der Fälle ausmachen. Entzündliche Hauterkrankungen können zu einer Umgestaltung des Gefäßsystems führen. Dieser Gefäßumbau wird durch das Ungleichgewicht zwischen pro- und antiangiogenen Mediatoren bei chronischen Entzündungen hervorgerufen, was entweder zu Gefäßwachstum oder -rezession führt. Der Gefäßumbau der betroffenen Haut führt bei einer Entzündung meist zu einer Gefäßvergrößerung. Bei der Psoriasis beispielsweise dehnen sich die Hautkapillaren aus und werden gewunden, wodurch die Läsionen aufgrund des verdünnten Epithels rot erscheinen.

Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass chronisch entzündliche Hauterkrankungen in engem Zusammenhang mit systemischen Komplikationen wie Arteriosklerose, Typ-2-Diabetes oder dem metabolischen Syndrom aufgrund systemischer Entzündungen stehen. Eine mögliche Theorie, die kutane und systemische Gefäßerkrankungen miteinander verbindet, beruht auf der Freisetzung von Produkten wie entzündlichen Zytokinen, die in betroffenen Hautläsionen produziert werden, in den systemischen Kreislauf, was zu einem erhöhten Entzündungsrisiko in anderen Organen oder Geweben führt. Es wurde berichtet, dass Personen mit atopischer Dermatitis (AD) in der erwachsenen US-Bevölkerung selbst bei kontrolliertem Body-Mass-Index und anderen Komorbiditäten tendenziell eine selbstberichtete Vorgeschichte von Bluthochdruck und Altersdiabetes haben. Eine Analyse verschiedener Studien ergab, dass sowohl Personen aus Asien als auch Nordamerika mit AD-Erkrankungen im Kindes- und Erwachsenenalter ein höheres Risiko für Übergewicht haben, was zu anderen Stoffwechselerkrankungen führen kann. Es wurde auch berichtet, dass in histopathologischen Biopsien der menschlichen Unterarmhaut bei Diabetikern im Vergleich zu Nicht-Diabetikern eine erhöhte Anzahl von Entzündungszellen um Gefäße herum zu sehen ist. Auch die Dichte des Gefäßnetzes war bei Diabetikern in den Unterarmen tendenziell höher als bei Nicht-Diabetikern. Es wurden jedoch keine Unterschiede in den Gefäßnetzwerken zwischen Probanden mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes beobachtet. Der Mechanismus, der die erhöhte Gefäßdichte bei Diabetikern erklärt, ist nicht bekannt, obwohl Entzündungen aufgrund des Vorhandenseins von Entzündungszellen eine Rolle spielen. Da es sich bei entzündlichen Hauterkrankungen aufgrund der Komorbiditäten um systemische Erkrankungen handelt, würde dies Aufschluss über das Verständnis dieser Erkrankungen und ihrer Zusammenhänge mit Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes geben.