Eine präklinische Studie zu geräteabhängigen therapeutischen Effekten kalter atmosphärischer Plasmen bei durch DNCB induzierter atopischer Dermatitis

Neues Licht auf einen alten Juckreiz

Atopische Dermatitis, oft Ekzem genannt, betrifft Millionen von Kindern und Erwachsenen mit trockener, roter und stark juckender Haut. Obwohl Cremes und immunsuppressive Medikamente helfen können, bringen sie mitunter Nebenwirkungen mit sich oder verlieren im Laufe der Zeit an Wirksamkeit. Diese Studie untersucht einen ungewöhnlichen, nadelfreien Ansatz: die Behandlung ekzemähnlicher Haut bei Mäusen mit sanftem „kaltem“ Plasma — einem in Luft erzeugbaren, energetisierten Gas — um zu prüfen, ob es Entzündungen beruhigen und die natürliche Hautbarriere wiederherstellen kann.

Ein sanftes Leuchten statt einer Pille

Plasma wird manchmal als der vierte Aggregatzustand bezeichnet; es entsteht, wenn Gas so angeregt wird, dass geladene Partikel, reaktive Moleküle und schwaches Licht erzeugt werden. Das Team testete drei kleine Geräte, die bei Raumtemperatur kaltes atmosphärisches Plasma erzeugen: einen Helium-Gasstrahl, einen Argon-Gasstrahl und ein flaches luftbasiertes Gerät, das als Floating Electrode Dielectric Barrier Discharge (FE-DBD) bekannt ist. Keines dieser Instrumente schnitt oder verbrannte die Haut; sie umspülten sie lediglich für kurze Zeit mit reaktiven Molekülen. Die Forscher wollten wissen, ob diese verschiedenen Geräte, die leicht unterschiedliche Mischungen reaktiver Partikel produzieren, unterschiedliche Heilwirkungen auf ekzemähnliche Haut zeigen würden.

Ein ekzemähnliches Modell bei Mäusen aufbauen

Um atopische Dermatitis nachzubilden, verwendeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei weiblichen Mäusen eine gut etablierte Methode: wiederholte Anwendungen einer Chemikalie namens DNCB auf rasiertem Rückenhautbereich. Dies löste trockene, schuppige, rote und geschädigte Stellen aus, ähnlich wie beim menschlichen Ekzem, zusammen mit typischen inneren Veränderungen wie verdickten Hautschichten, vermehrtem Gefäßwachstum sowie einer Zunahme von Immunzellen und juck- und allergiebezogenen Signalen. Nachdem die Erkrankung etabliert war, wurden die Mäuse in Gruppen aufgeteilt, die eine tägliche Behandlung über eine Woche mit Heliumplasma, Argonplasma, Luftplasma, einer Standardrezeptursalbe (Tacrolimus) oder keiner aktiven Behandlung erhielten. Während der gesamten Studie beurteilen die Untersucherinnen und Untersucher systematisch sichtbare Hautschäden und untersuchten Gewebeproben unter dem Mikroskop sowie mit molekularen Tests.

Wie die Haut auf Plasma reagierte

Die Ergebnisse zeigten, dass nicht alle Plasmen gleich sind. Mäuse, die mit Helium- und Argonplasmajets behandelt wurden, zeigten die größten sichtbaren Verbesserungen: weniger Rötung, Schuppung und offene Wunden sowie niedrigere Gesamtwerte für die Dermatitis-Schwere im Vergleich zu unbehandelten Tieren. Unter dem Mikroskop wiesen diese Gruppen geringere Schäden sowohl in der äußeren (Epidermis) als auch in der tieferen (Dermis) Hautschicht auf und erreichten in vielen Fällen ähnliche oder sogar bessere Befunde als bei Tacrolimus-Salbe. Luftplasma hingegen führte nur zu mäßigen Verbesserungen in diesen strukturellen Messgrößen. Alle drei Plasmatypen verringerten die ungewöhnliche Verdickung der äußeren Hautschicht, wobei Luftplasma besonders effektiv war, diese Dicke zu reduzieren — ein Hinweis darauf, dass unterschiedliche Gasarten unterschiedliche Aspekte der Erkrankung ansprechen könnten.

Beruhigung von Blutgefäßen und Immun-Signalen

Über das äußere Erscheinungsbild hinaus untersuchte das Team, wie Plasma die Biologie der Haut beeinflusst. Ekzem wird durch überaktive Immunreaktionen und Veränderungen kleiner Blutgefäße angetrieben. In den DNCB-behandelten Mäusen war ein Protein namens CD31 — ein Marker für Gefäßwachstum — erhöht, was vermehrte und undichte Gefäße widerspiegelt, die mit Rötung und Schwellung verbunden sind. Die Plasmabehandlung senkte die CD31-Spiegel wieder, insbesondere beim Heliumplasma, und zwar in einem Ausmaß, das dem der Wirkstoffsalbe ähnelte. Plasma verstärkte außerdem E-Cadherin, ein wichtiges Adhäsionsprotein, das benachbarte Hautzellen zusammenhält und so eine starke Barriere gegen Reizstoffe und Krankheitserreger gewährleistet. Gleichzeitig zeigten Gentests, dass alle Plasma­behandlungen, besonders Helium- und Argonjets, die Spiegel entzündlicher Botenstoffe IL-13, IL-31 und IL-12, die mit Juckreiz, Allergie und chronischer Entzündung verknüpft sind, deutlich reduzierten. Argon- und Luftplasma verringerten zudem die Zahl der Mastzellen — Immunzellen, die Juckreiz und Schubausbrüche antreiben — während Helium bei diesem Zelltyp weniger Effekt zeigte.

Was das für die zukünftige Versorgung bedeuten könnte

In der Gesamtschau legen diese Ergebnisse nahe, dass kontrollierte Dosen kalten atmosphärischen Plasmas mehr bewirken können, als nur die Hautoberfläche zu reinigen: Sie können Entzündungen lindern, das Gefäßwachstum normalisieren, die strukturelle „Mörtel“ der Haut stärken und wichtige juck- und allergieauslösende Signale bei einer ekzemähnlichen Erkrankung dämpfen. In dieser Mausstudie schnitten Helium- und Argonplasmajets in mehreren Messgrößen der Hautgesundheit ebenso gut oder besser ab als eine Standardrezeptursalbe, während das luftbasierte Gerät zurückblieb. Die Arbeit beweist noch nicht, dass solche Plasmabehandlungen für Menschen mit Ekzem sicher und wirksam sind, doch sie liefert eine überzeugende Grundlage für weitere Forschung und künftige klinische Studien, um zu prüfen, ob ein kühles, leuchtendes Gas zu einem neuen Werkzeug im Kampf gegen chronischen Juckreiz der Haut werden könnte.

Zitation: Shakeri, F., Mehdian, H., Bakhtiyari-Ramezani, M. et al. A preclinical study of device dependent therapeutic effects of cold atmospheric plasmas on atopic dermatitis induced by DNCB. Sci Rep 16, 6697 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36821-7

Schlüsselwörter: atopische Dermatitis, kalte atmosphärische Plasma, Eczema-Behandlung, Hautentzündung, Plasmamedizin