Bewertung des Serum-Gasdermin-D-Spiegels als potenzieller Biomarker für die Krankheitsaktivität bei Vitiligo-Patienten

Vitiligo, eine häufige depigmentierende Hauterkrankung, hat eine geschätzte Prävalenz von 0,5–2 % der Weltbevölkerung. Die Krankheit ist durch den selektiven Verlust von Melanozyten gekennzeichnet, der zu typischen, nicht schuppenden, kalkweißen Flecken führt. In den letzten Jahren wurden erhebliche Fortschritte beim Verständnis der Pathogenese von Vitiligo gemacht, die mittlerweile eindeutig als Autoimmunerkrankung eingestuft wird.

Es wird angenommen, dass die Zerstörung von Melanozyten eine multifaktorielle Ursache hat. Genomweite assoziierte Studien haben Einzelnukleotidpolymorphismen in einer Reihe anfälliger Loci als Risikofaktoren für den Tod von Melanozyten identifiziert. Der Ausbruch von Vitiligo kann jedoch nicht allein auf einen anfälligen genetischen Hintergrund zurückgeführt werden.

Oxidativer Stress, der durch erhöhte Konzentrationen reaktiver Sauerstoffspezies ausgelöst wird, ist für die Funktionsstörung der melanozytären Moleküle und Organellen verantwortlich und trägt zusätzlich zur selbstreaktiven Immunfunktion direkt zum Großteil der Todesfälle von Melanozyten bei Vitiligo bei.

Darüber hinaus ist Apoptose die am ausführlichsten dokumentierte Art des Melanozytensterbens, wobei nur wenige Melanozyten eine Nekrose erleiden. Aber Formen des Zelltods beschränken sich nicht nur auf Apoptose und Nekrose. Zellen können durch zufälligen Zelltod (ACD) oder regulierten Zelltod (RCD) sterben. ACD ist wie Nekrose biologisch unkontrolliert, wohingegen RCD (Apoptose, Nekroptose, Pyroptose, Oxeiptose, Ferroptose, Parthanatos usw.) eine präzise Signalkaskade und molekulare Mechanismen beinhaltet.

Pyroptose unterscheidet sich mechanistisch von anderen Formen des Zelltods, wobei die Aktivierung von Gasdermin D (GSDMD) und Caspase-1/4/5/11 das bestimmende Merkmal ist. Bei Stimulation durch schädigungsassoziierte molekulare Mustermoleküle (DAMPs), pathogenassoziierte molekulare Mustermoleküle oder veränderte Homöostase werden Caspasen aktiviert, um das nachgeschaltete GSDMD zu spalten. Das GSDMD-Fragment mit membranporenbildender Aktivität führt zum Bruch der Plasmamembran, zur Freisetzung des zytosolischen Inhalts und zur gleichzeitigen Schwellung und Lyse der Zellen

Gasdermine gehören zur Familie der porenbildenden Proteine ​​und bestehen aus sechs Gasdermin-Proteinen, darunter den Gasderminen A–E. Die Mitglieder der Gasdermin-Familie haben zwei Domänen: eine N-terminale Domäne und eine C-terminale Domäne, die durch ein flexibles Peptid verbunden sind. Bei der Aktivierung ist die abgespaltene N-terminale Domäne für die Auslösung der Pyroptose verantwortlich. GSDMD, das am umfassendsten untersuchte exekutive Pyroptose-ausführende Protein mit dem klarsten Mechanismus.

In einer früheren Studie wurden scRNA-seq-Datensätze von Hautzellen von gesunden Spendern und Patienten mit Vitiligo analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die Expression von CASP1, CASP4, CASP6, CASP8 und GSDMD in Melanozyten von Patienten mit Vitiligo signifikant hochreguliert war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Pyroptose-Signalübertragung ein wichtiger Signalweg bei der Entwicklung von Vitiligo ist.

Nach unserem besten Wissen haben keine früheren Studien den Serumspiegel von Gasdermin D als potenziellen Biomarker bei Vitiligo-Patienten untersucht.