Aktuelles aus der Forschung
Papain ist ein wichtiges industrielles protein-abbauendes Enzym. Es wird unter
anderem in der Nahrungsmittel- und der Kosmetikindustrie eingesetzt. Kommen Menschen oder Tiere mit Papain in Kontakt, können starke allergische Reaktionen der Haut die Folge
sein.
Papain stammt ursprünglich aus der Papaya und wird auch „pflanzliches Pepsin“ genannt, nach dem Verdauungsenzym Pepsin im Magen. Univ.-Prof. Dr. Erika Jensen-Jarolim, Leiterin der Abteilung für
Komparative Medizin am Messerli Forschungsinstitut, untersuchte mit ihrem Team, wie sich Papain direkt auf der Haut von Mäusen und auf Hautzellen in der Petrischale verhält. Die Kosmetikindustrie
nutzt Papain beispielsweise in Peelings, um Hautschuppen zu entfernen. Auch für Haustiere gibt es enzymhaltige Shampoos, die das Fell reinigen und es gut bürstbar machen sollen. Die Haut besteht
aus mehreren Schichten, die über enge Verbindungen, die sogenannten „tight junctions“, verwoben sind. Die Erstautorinnen Caroline Stremnitzer und Krisztina Manzano-Szalai zeigten gemeinsam mit
dem Projektteam, dass Papain diese Zellverbindungen aufspaltet. Direkt auf der Haut führt Papain zum Verlust der Barrierefunktion. „Bereits nach kurzer Einwirkzeit wurden Blutgefäße durchlässiger
und Entzündungszellen wanderten ein“, erklärt Jensen-Jarolim. Etwa zwei Wochen nach der Behandlung mit Papain fanden die Forschenden in den Mäusen Antikörper gegen Papain. Diese Immunglobuline
sind Auslöser der allergischen Reaktion gegen das Enzym. „Bei den behandelten Mäusen kam es also nicht nur zum Verlust der Barrierefunktion der Haut, sondern auch zu einer spezifischen
Allergisierung gegen Papain. Die Tiere entwickelten also eine Allergie“, betont die Allergie-Expertin. Die Eröffnung der Hautbarriere scheint jedoch nicht Voraussetzung für die Allergisierung
gegen Papain zu sein. „Das Enzym macht auch allergisch, wenn seine enzymatische Funktion blockiert ist“, erklärt Jensen-Jarolim. Das Aufbrechen der Hautbarriere ist laut Expertin wesentlich für
das Eindringen anderer Allergene und Bakterien. Bei Mensch und Tier gehen Hauterkrankungen wie die atopische Dermatitis mit einer erhöhten Hautdurchlässigkeit und Fehlbesiedelung der Haut einher.
Neben genetischen Faktoren könnten so auch allergene Enzyme, die von außen auf die Haut aufgebracht werden, zu diesem Krankheitsbild beitragen. Auffällig ist, dass Papain eine große strukturelle
Ähnlichkeit mit einem der wichtigsten Allergene der Hausstaub- und Mehlmilbe hat. Die AutorInnen schließen daraus, dass auch die Allergisierung gegen diese Hausstaubmilbenallergene nach demselben
Prinzip abläuft. „Menschen mit empfindlicher Haut und Kleinkinder sollten das Enzym (EC-Nummer 3.4.22.2) möglichst meiden und auf die deklarierte Zusammensetzung von Konsumprodukten achten, die
gemäß der Richtlinie 2000/13/EG der Europäischen Union geregelt ist“, so
Jensen-Jarolim.
idw/ve
„Papain Degrades Tight Junction Proteins of Human Keratinocytes In Vitro and Sensitizes C57BL/6 Mice via the Skin Independent of its Enzymatic Activity or TLR4 Activation“ – Stremnitzer
Caroline, Manzano-Szalai Krisztina, Willensdorfer Anna, Starkl Philipp, Pieper Mario, König Peter, Mildner Michael, Tschachler Erwin, Reichart Ursula und Jensen-Jarolim Erika – Journal of
Investigative Dermatology.