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Die Differentialdiagnose entzündlicher Hauterkrankungen setzt seitens des Dermatologen ein hohes Maß an klinischer Erfahrung voraus. Labortechnische und histologische Untersuchungsverfahren sind dabei nur eingeschränkt hilfreich. Ausgehend von der Annahme, dass erstens das atopische Ekzem ein krankheitsspezifisches Mikromilieu in der Epidermis und Dermis aufweist und dass sich zweitens dieses spezifische Mikromilieu im Phänotyp der immunkompetenten CD1a positiven epidermalen dendritischen Zellpopulation widerspiegelt, wurde seit 1995 ein Verfahren zur Immunphänotypisierung von Langerhans Zellen und IDEC entwickelt. Es konnte gezeigt werden, dass das atopische Ekzem durch eine hohe Expression des hochaffinen IgE-Rezeptors (FceRI) bei niedriger Expression des IgG-Rezeptors FcgRII auf den dentritischen Zellen der Epidermis hoch sensitiv und spezifisch von anderen Dermatosen abgegrenzt werden kann. Ziel der vorgelegten Arbeit war es, die standardisierte Phänotypisierung CD1a positiver epidermaler Zellen so zu erweitern, dass neben dem atopischen Ekzem auch die Diagnose anderer entzündlicher Hauterkrankungen möglich wird. Es wurden 296 Patienten mittels standardisierter Phänotypisierung epidermaler dendritischer Zellen untersucht. Bei 192 Patienten konnte nach Abschluss aller klinisch diagnostischen Untersuchungen eine eindeutige Diagnose gestellt werden, so dass die an diesen Patienten erhobenen Phänotypisierungsdaten für die Analyse krankheitsspezifischer Veränderungen im Oberflächenmarkerprofil von Langerhans Zellen und IDEC herangezogen wurden. Die Patienten verteilten sich auf 8 Gruppen: Normale Haut (n=31); Atopisches Ekzem (n=59); Psoriasis (n=41); Allergisches Kontaktekzem (n=23); Kontaktekzem bei atopischer Diathese (n=14); Lichen ruber (n=6); Mycosis fungoides (n=10) und Nummuläres Ekzem (n=8). Es konnte gezeigt werden, dass der prozentuale Anteil epidermaler dendritischer Zellen in Abhängigkeit von der Diagnose variiert und dass die bei allen entzündlichen Dermatosen nachweisbare Vermehrung epidermaler dendritischer Zellen vorrangig auf eine de novo Einwanderung von IDEC in die Epidermis zurückzuführen ist. Das wesentliche Ergebnis der vorgelegten Arbeit ist die Erweiterung der diagnostischen Phänotypisierung auf die Psoriasis und das allergische Kontaktekzem. So konnte die Psoriasis durch eine Ratio von CD64/CD11b auf IDEC sinnvoll abgegrenzt werden. Das Kontaktekzem war mittels einer Ratio aus E-Cadherin/CD86 auf Langerhans Zellen zu identifizieren. Die Gruppe der Patienten mit Kontaktekzem bei atopischer Diathese wurde durch die Ratio E-Cadherin/CD80 auf IDEC erkannt. Die bereits für das atopische Ekzem publizierte Ratio FcRI/CD32 auf allen CD1a positiven Zellen wurde mit der gleichen Ratio, ermittelt nur für IDEC, verglichen. Eine Verbesserung der Sensitivität und Spezifität für die Diagnosestellung des atopischen Ekzems konnte hierdurch nicht erreicht werden. Die starke Expression von FceRI auf LC und IDEC kennzeichnet das atopische Ekzem. Typisch für das atopische Ekzem ist weiterhin die Expression von CD36 auf LC und IDEC. Die Psoriasis ist durch eine besonders starke Expression der Fcg-Rezeptoren auf IDEC gekennzeichnet. Darüber hinaus findet sich eine erhöhte passive Anlagerung von sCD23 an IDEC bei Psoriasis. Gegenüber anderen Diagnosen ist die Expression von CD11b und CD11c auf IDEC vermindert. Für das Kontaktekzem ist die im Vergleich mit anderen entzündlichen Dermatosen niedrige CD49d Expression auf LC kennzeichnend. Die Einführung neuer diagnostischer Algorithmen in die Phänotypisierung epidermaler dendritischer Zellen konnte das diagnostische Spektrum dieser Methode deutlich erweitern. Neben atopischem Ekzem und normaler Haut wurden auch Algorithmen für die Psoriasis und das allergische Kontaktekzem beschrieben. Die systematische Analyse weiterer Dermatosen mit epidermaler Beteiligung dürfte auch für diese Erkrankungen diagnostische Algorithmen aufzeigen, die das Mikromilieu der entsprechenden Krankheiten widerspiegeln. Die Phänotypisierung epidermaler dendritischer Zellen dürfte insbesondere im Rahmen klinisch-therapeutischer Studien vermehrt zur Anwendung kommen, da mit dieser Methode eine objektive, quantitative Untersuchung einzelner behandelter oder unbehandelter Hautareale im zeitlichen Verlauf möglich ist.

Vor einigen Jahren wurde in der entzündlichen Haut neben den Langerhans-Zellen die Existenz einer weiteren Art dendritischer Zellen, der sogenannten Inflammatorischen Dendritischen Epidermalen Zellen (IDEC) herausgearbeitet. Über Herkunft, Verwandtschaft zu anderen Zellarten und Funktion der IDEC ist bislang wenig bekannt. Um die Abstammung der IDEC zu erforschen und ihre Rolle in der entzündlichen Haut neben jener der Langerhans-Zellen besser zu verstehen, sollte der Mannoserezeptor auf diesen beiden dendritischen Zellen in der Haut gesucht und die ihnen zur Verfügung stehenden Endozytose-Mechanismen ermittelt werden. In gesonderten Experimenten sollte die Phagozytosefähigkeit der Langerhans-Zellen und der IDEC geprüft werden. Als Kontrollzellen dienten Monozyten und MoDC´s, von welchen bereits Daten bekannt sind. Es wurden APAAP-Färbungen an histologischen Schnitten gesunder und entzündlicher Haut unter Verwendung des spezifischen Antikörpers D547 zur Identifizierung des Mannoserezeptors auf den Langerhans-Zellen und den IDEC vorgenommen. In der durchflußzytometrischen Immunphänotypisierung wurden die jeweiligen Zellen mit dem rezeptorspezifischen Antikörper D547 gefärbt. In durchflußzytometrischen Versuchen wurde die Pinozytose mittels Lucifer Yellow nachgewiesen. Zur Untersuchung der Rezeptor-vermittelten Endozytose wurden die Zellen mit Dextran-FITC inkubiert. Durch Hemmung der Rezeptor-vermittelten Endozytose mittels Mannan wurde die Rezeptor-vermittelte Endozytose von der Pinozytose abgegrenzt. Die Phagozytose der Zellen wurde unter Verwendung von opsonisierten E.coli untersucht. Durch die immunhistologische Färbung und die Phänotypisierung jeweils mit dem Antikörper D547 konnte gezeigt werden, daß sich der Mannoserezeptor nicht auf den Langerhans-Zellen der normalen und der entzündlichen Haut befindet und nur auf den IDEC nachgewiesen werden kann. Er war in der Phänotypisierung der Monozyten nicht, auf den MoDC´s dagegen deutlich zur Darstellung zu bringen. Die Pinozytose konnte bei allen Zelltypen dargestellt werden. Weiterhin konnte unter Verwendung von Dextran-FITC und Hemmung des Mannoserezeptors durch Mannan gezeigt werden, daß Monozyten keine, MoDC´s dagegen eine deutliche Rezeptorvermittelte Endozytose aufweisen. Langerhans-Zellen besitzen die Fähigkeit zur Rezeptor-vermittelten Endozytose nicht, MoDC´s hingegen nehmen mannosylierte Antigene rezeptorgebunden in sich auf. Die Ergebnisse ergeben mit denjenigen der Phänotypisierung ein Konzept, welches sagt, daß Langerhans-Zellen keinen Mannoserezeptor tragen, IDEC jedoch ebenso wie die MoDC´s den Rezeptor auf ihrer Zelloberfläche exprimieren und ihn zur Endozytose benutzen. Ferner konnte gezeigt werden, daß Blutmonozyten opsonisierte E.coli phagozytieren. MoDC´s nahmen keine E.coli in sich auf. Ebenso konnte gezeigt werden, daß Langerhans-Zellen aus normaler und entzündlicher Haut keine Phagozytose-Aktivität entfalten. Auch IDEC phagozytierten E.coli nicht. Langerhans-Zellen und IDEC konnten weiter voneinander abgegrenzt werden. Die Expression des Mannoserezeptors auf den IDEC und ihre Präsenz ausschließlich in entzündlichen Hautläsionen läßt vermuten, daß sie den in der Antigenpräsentation äußerst effizienten unreifen dendritischen Zellen zuzuordnen sind und ihnen eine Rolle in der Genese des atopischen Ekzems und in der Abwehr pathogener Organismen von entzündeter Haut zukommt. Die Ähnlichkeit der IDEC mit den MoDC´s nicht nur in der Rezeptor-vermittelten Endozytose legt die Abstammung dieser Zellen von Blutmonozyten und die Verwandtschaft mit MoDC´s und nicht mit den Langerhans-Zellen nahe. Die Expression des Mannoserezeptors und die Phagozytose-Fähigkeit der Zellen erwiesen sich als voneinander unabhängig. Dies erscheint wesentlich, da eine Funktion des Mannoserezeptors bei der Phagozytose bekannt ist.

Die entzündlich veränderte Epidermis unterscheidet sich von der Epidermis der normalen Haut durch das Auftreten einer zweiten dendritischen, von Langerhans Zellen (LC) abgrenzbaren Zellpopulation. Während Herkunft und Funktion dieser Inflammatorischen Dendritischen Epidermalen Zellen (IDEC) noch unbekannt sind, deuten die bislang durchgeführten immunphänotypischen Untersuchungen auf eine Monozyten-abhängige Genese hin. In der vorgelegten Arbeit wurden Untersuchungen an verschiedenen epidermalen Zellsuspensionen, sowie in vitro aus Monozyten hergestellten unreifen dendritischen Zellen (MoDC) durchgeführt, um durch eine standardisierte Untersuchung weiterführende Erkenntnisse zur Immunbiologie dieser dendritischen Zellen zu gewinnen. Zunächst konnte gezeigt werden, daß die in vitro hergestellten MoDC immunphänotypisch relativ genau den IDEC entsprechen, während der Immunphänotyp der LC deutliche Unterschiede zu dem der MoDC aufweist: Während sowohl IDEC als auch MoDC stark CD36, CD11b und CLA exprimieren, sind auf LC CD36 und CD11b nur minimal und CLA deutlich weniger stark exprimiert. Außerdem konnte gezeigt werden, daß die CD1a- Expression der MoDC mit längerer Kulturdauer stärker wird, und daß eine Zugabe von autologem Serum in die Kultur diese Ausreifung von Monozyten zu MoDC hemmt. Der zweite Teil dieser Arbeit befasste sich mit vergleichenden Zellzyklusuntersuchungen von LC und Keratinozyten aus normaler und entzündlich veränderter Haut. Hierzu wurde zunächst eine Untersuchungsmethode zur gleichzeitigen Bestimmung von Zellzyklus, CD1a- Expression und Vitalität etabliert. Es wurden verschiedene Parameter wie Zellzahl, Farbstoffkonzentration, Fixierung und Vitalfärbung an einem auf den Zellinien MOLT4 und U937 basierenden Modell optimiert, und später auf epidermale Zellsuspensionen übertragen. Dieses aus einem Zellgemisch einer CD1a-exprimierenden und einer CD1a-negativen Zellinie in seinen Anteilen frei wählbare Modell erlaubte die Optimierung der Färbetechnik und wies den vermehrten DNA-Gehalt der MOLT4-Zellen nach, was auf eine chromosomale Aberration in der MOLT4-Zellinie hindeutet. Keratinozyten und Langerhans Zellen wiesen einen normalen Zellzyklus innerhalb der normalen Haut auf, was die Resultate anderer Arbeitsgruppen bestätigte. In entzündlicher Haut war die Zellteilungsrate bei Keratinozyten und epidermalen dendritischen Zellen erhöht. Die erhöhte Zellteilungsrate der epidermalen dendritischen Zellen war bislang noch nicht untersucht worden. Schließlich wurden funktionelle Untersuchungen der immunphänotypisch nachgewiesenen kostimulatorischen Moleküle durchgeführt. Hierzu wurde die antigenpräsentierende Funktion mit der gemischten Haut-Lymphozyten-Reaktion untersucht. Durch den CD86 Antikörper konnte eine T-Zell-Proliferation in vitro effektiv gehemmt werden. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit eine Methode zur Untersuchung epidermaler dendritischer Zellen etabliert werden. IDEC ähneln in zahlreichen Aspekten den MoDC, wogegen LC deutliche Unterschiede aufweisen. Weitere Untersuchungen am Zellzyklus entzündlicher Haut, die auf die in der vorgelegten Arbeit etablierten Methode aufbauen, werden Aufschluß über die Teilungsraten von LC und IDEC geben. Anhand der Erkenntnisse über die Rezeptorexpression auf IDEC und MoDC ist eine genauere immunbiologische Einordnung der IDEC in die Gruppe der myeloiden dendritischen Zellen wahrscheinlich.