Physiologische Konsequenzen eines gestörten Ceramid Stoffwechsels unter Beteiligung von Ceramidsynthase 3 und saurer Ceramidase = Physiological consequences of a disturbed ceramide metabolism due to altered activities of ceramide synthase 3 and acidic ceramidase

Tiefes Wissen über den Ceramid Stoffwechsel ist rudimentär für das Verständnis der Haut-Pathophysiologie (z.B. für atopische Dermatitis oder Psoriasis ) und unabdingbar für gezielte Therapieansätze. Wenn die zwei wichtigen Barriere Funktionen, gegen transepidermalen Wasserverlust und Pathogene Invasionen undicht werden, sind bestimmte Barriere Komponenten wie z.B. Ceramide stark verändert. In Haut und Hoden führt die Deletion der Ceramid-Synthase 3 zu einem Arrest der epidermalen Reifung und der Spermatogenese, welches ihre Bedeutung für eine intakte Barriere heraushebt. Sphingosin (So), ein Abbauprodukt von Cer, wurde als antimikrobielles Mittel identifiziert. So konnte das Wachstum von Candida albicans hemmen und die Invasion von Pathogenen in tiefere Hautschichten verringern, wodurch ihre mögliche Rolle in der Therapie von Hauterkrankungen gezeigt wurde. Auch eine neue Klasse von Ceramiden, die 1-O-acylceramide, wurde entdeckt. 1-O-acylceramide könnten zu einer funktionellen Wasserdurchlässigkeit Barriere beitragen, da sie zu den hydrophobesten der epidermalen Cers gehören. Die neutrale Glucosylceramidase scheint topologisch mit der 1-Oacylceramid Produktion verbunden zu sein, sowie die Enzyme der Diacylglycerol O-Acyltransferase-2 (DGAT2) Familie eine Rolle dabei spielen könnten. Die Identifizierung der für die 1-O-acylceramid Synthese verantwortlichen Enzyme wir Gegenstand weiterer Forschung sein, jedoch zeigten Untersuchungen an Mäusen, defizient für die saure Ceramidase (Farber-Krankheit), dass Makrophagen ein weiterer potenzieller Produktionsort sein könnten.

Detailed knowledge of ceramide metabolism is fundamental for the understanding of skin pathophysiology (e.g. atopic dermatitis or psoriasis) and hence is a prerequisite for targeted therapy of skin disorders. When two main barrier functions against transepidermal water loss and pathogen invasion in skin become deficient, specific barrier components such as ceramides are severely altered. In both skin and testis, deletion of ceramide synthase 3 leads to arrest of epidermal maturation and of spermatogenesis, highlighting its importance for proper barrier establishment. Sphingosine (So), a degradation product of Cer, was identified as antimicrobial agent. So was shown to inhibit growth of candida albicans and to reduce pathogen invasion into deeper skin layers, thereby indicating its potential role in therapy for skin disorders. Also a novel class of ceramides, the 1-Oacylceramides, was discovered which could contribute to a functional water permeability barrier as they are among the most hydrophobic epidermal Cers. Neutral glucosylceramidase activity seems topologically related as well as the enzymes of the diacylglycerol O-acyltransferase 2 family may play a role. However enzymes being responsible for 1-O-acylceramide production still have to be discovered and investigations of mice lacking the acidic Ceramidase (Farber disease) indicate that macrophages could be a potential production site.