Wieso Lichttherapie bei Hautkrebs zu Schmerzen führt

Heilend, aber schmerzhaft

Hautkrebs im Anfangsstadium lässt sich mittels Lichttherapie gut behandeln. Die Therapie kann bei Patienten jedoch große Schmerzen auslösen. Deren Ursache war Wissenschaftlern bisher unbekannt. Physiologen der FAU konnten das Rätsel nun lösen: Schuld sind zwei spezielle Ionenkanäle.

Blutarme Blässe und extreme Lichtempfindlichkeit – dies sind zwei Symptome seltener Erbkrankheiten des roten Blutfarbstoffs. So selten die „Porphyrie“ genannte Stoffwechselstörung  ist, so häufig  wird  sie von Hautärzten absichtlich und örtlich begrenzt herbeigeführt, um Vorstufen und Formen von Hautkrebs zu behandeln. Bei dieser Photodynamischen Therapie wird mittels einer speziellen Creme der Stoffwechsel des roten Blutfarbstoffs Häm in den sich krankhaft verändernden Zellen angekurbelt. Dabei entstehen mehrere lichtempfindliche Zwischenprodukte, die Porphyrine, die bei Beleuchtung der Haut wiederum die höchst aggressiven Sauerstoffradikale bilden. Entartende Hautzellen können sich gegen diese Radikale viel schlechter wehren als gesunde Zellen und sterben daher ab. So wirkungsvoll die Therapie jedoch ist, so kann sie auch sehr schmerzhaft sein und zu Entzündung führen – und den Patienten davon abhalten, die Therapie, wenn nötig an anderer Stelle zu wiederholen. Wodurch die Schmerzen und Entzündungen ausgelöst werden, wussten Wissenschaftler bisher nicht.

Schmerzhaftes blaues Licht

Eine internationale Forschergruppe am Institut für Physiologie und Pathophysiologie der FAU hat nun die Wissenslücke geschlossen. Für ihre Studie bestrahlten die Wissenschaftler Probanden zunächst mit einem dunkelblauen Laserpointer. Ein solcher  Pointer verfügt genau über die richtige Wellenlänge, um eine in allen Zellen, so auch Nervenendigungen, vorhandene Vorstufe des Häms zur Bildung von Radikalen anzuregen. Das Ergebnis: Wird der Laserpointer auf blasse Haut gerichtet, empfinden die Probanden nach etwa einer halben  Minute leichte, nadelstichartige Schmerzen. Wird die Haut jedoch mit der Creme  für die Photodynamische Therapie  behandelt, verstärken sich die Schmerzen extrem: Keine Versuchsperson ertrug die Bestrahlung länger als vierzig Sekunden.  Nach der Vorbehandlung reicht sogar längerwelliges, rotes Licht,  das für die Lichttherapie verwendet wird, weil es tiefer in die Haut eindringt, aus, um heftigen brennenden Schmerz zu erzeugen.

Die Versuche der FAU-Wissenschaftler zeigen also, dass die aggressiven Sauerstoffradikale bei Beleuchtung nicht nur in den entartenden Hautzellen aktiv werden , sondern auch in bestimmten Nervenendigungen, die darauf spezialisiert sind, drohende Schäden früh zu erkennen. In den Nervenzellen aktivieren die Radikale den Ionenkanal TRPA1, der Schmerz oder Jucken auslöst.  Nach der chemischen Vorbehandlung tritt bei Belichtung noch ein weiterer Ionenkanal in Aktion und verstärkt den Schmerz: TRPV1, der sogenannte Capsaicinrezeptor, der auch die brennende Schärfe von Chilischoten vermittelt. Beide Rezeptor-Kanäle, TRPA1 und TRPV1, werden also durch die Sauerstoffradikale aktiviert und erregen dann die Nervenendigungen – was zu Schmerz und Entzündung bei den Patienten führt, weil diese Nerven auch entzündungsfördernde Stoffe, die sogenannten Neuropeptide, ausschütten.

„Medikamente, die die beiden Ionenkanäle blockieren, werden als Mittel gegen andere Schmerzarten, wie sie beispielsweise bei diabetischer Neuropathie oder bei Arthrose auftreten, bereits klinisch erprobt“, erklärt FAU-Wissenschaftler Prof. Dr. Peter Reeh. „Sie würden den Patienten, den Erlanger Befunden zufolge, also in doppelter Hinsicht, schmerz- und entzündungshemmend helfen.“

Originalpublikation:  Alexandru Babes, Susanne K. Sauer, Lavanya Moparthi, Tatjana I. Kichko, Cristian Neacsu, Barbara Namer, Milos Filipovic, Peter M. Zygmunt, Peter W. Reeh, and Michael J. M. Fischer: Photosensitization in Porphyrias and Photodynamic Therapy Involves TRPA1 and TRPV1. The Journal of Neuroscience 36 (2016): 5264-5278.

DOI: 10.1523/JNEUROSCI.4268-15.2016

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Peter Reeh
Tel. 09131/85-22228
peter.reeh@fau.de