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Kontroversen in der ästhetischen Medizin – 4. Enigma der Cellulite

CONTROVERSIES IN AESTHETIC MEDICINE: 4. ENIGMA OF CELLULITE

Keywords | Summary | Correspondence | Literature


Keywords

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Schlüsselworte

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Summary

The main controversies of the cellulite may be resolved assuming this condition appears only in a hypertrophic fat tissue and is connected with specific hallmarks of this tissue – its fibrillar and pericellular fibrosis. This fibrosis can produce anisotropic tension in the tissue, causing the uneven modulation of the skin surface. According to this pathophysiology, the optimal treatment strategy by cellulite cannot be realised in a single treatment step and demands a specific treatment schedule.

Zusammenfassung

Die wichtigsten Kontroversen bei Cellulite könnten einfach gelöst werden, wenn man annimmt, dass dieses Phänomenon nur im hypertrophen Fettgewebe erscheinen kann und mit speziellen Merkmalen von diesem Gewebe wie der fibrillären und perizellulären Fibrosierung verbunden ist. Solche Fibrosierung produziert eine anisotrope Spannung im Fettgewebe, die eine ungleichmäßige Modulierung der Hautoberfläche verursachen kann. Gemäß dieser Pathophysiologie, kann eine optimale Behandlungsstrategie bei Cellulite nicht in einem Behandlungsschritt realisiert werden und sollte aus speziellen Behandlungsabläufen bestehen.


EINFÜHRUNG

Cellulite ist ein kosmetisches Problem, das bekanntermaßen über 85% aller Frauen im Alter über 20 betrifft und am häufigsten an den unteren Extremitäten, in dem gluteo-femoralen Bereich sowie am Bauch auftreten kann. Behandlungsmöglichkeiten bleiben sehr eingeschränkt und die Behandlungserfolge sind in der Regel nur von relativ kurzer Dauer. Im wesentlichen hat es damit zu tun, dass die Pathophysiologie der Cellulite immer noch ungeklärt bleibt, obwohl in den letzten Jahren, mehrere Artikel zu diesem Thema veröffentlich wurden. Aufgrund von unterschiedlichen Theorien hat Cellulite viele und manchmal auch widersprüchliche Bezeichnungen erhalten, die ihre Pathophysiologie widerspiegeln sollten, u.a. nodulare Liposklerose, ödematose Pannikulopathie, fibrosklerotische Pannikulopathie, gynoide Lipodystrophie, Dermatomyoliposklerose, usw. Sehr verwirrend bleibt bei Cellulite die Rolle des Bindegewebes.

 


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Einerseits besteht zurzeit so gut wie kein Zweifel daran, dass Kollagen eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie der Cellulite spielt; andererseits, wird diese Rolle völlig kontrovers beschrieben. Einige Theorien gehen davon aus, dass die Kollagenstrukturen im Fettgewebe durch erhöhte Aktivitäten von Matrix Metalloproteinasen (MMPs), die für den Kollagenabbau zuständig sind, geschwächt werden und so dem Druck der trabeculae (Fettkompartimente) nicht mehr widerstehen können.

Die Schlussfolgerung daraus wäre eine konsequente Inhibierung des Kollagenabbaus durch MMPs und somit die Stärkung des Kollagennetzes. Andere Theorien gehen davon aus, dass die septae bei Cellulite verstärkt ausgebaut sind, weil zu ihren Hauptaufgaben das Zusammenpacken von Adipozyten und strukturelle Unterstützung der Haut gehören. Mit zunehmendem Alter werden septae immer mehr fibrosiert und die Spannung auf der Haut dadurch immer weiter erhöht, was zu typischen kompartimentären Cellulite-Strukturen auf der Haut führen sollte. Logische Konsequenz solcher Theorien sollte der gezielte Abbau von fibrosierten Bindegewebsstrukturen sein, was durch eine MMP-Stimulation realisiert werden könnte, also genau das Gegenteil zu Kollagenverstärkungstheorien.

Eine schlüssige Pathophysiologie der Cellulite ist absolut notwendig, um eine wissenschaftlich fundierte und effektive Behandlungsstrategie zu entwickeln [1]. Solche Theorie muss in der Lage sein, u.a. folgende grundlegende Fragen zu beantworten:

  • Warum sind bei Cellulite am Häufigsten gluteo-femorale und abdominale Bereiche bei Frauen betroffen?
  • Warum gibt es verschiedene Stadien der Cellulite, die in schweren Fällen zu einer entzündlichen Krankheit (Pannikulitis) führen können?
  • Warum reagiert Cellulite mehr oder weniger auf unterschiedliche Behandlungsarten wie Wärme, Vakuum-Massage, Elastokompression, Ultraschall, RF-Strom, Licht, usw.? Was ist bei all diesen Methoden unspezifisch?
  • Warum sind die Behandlungsergebnisse von kurzer Dauer und warum entwickelt sich manchmal eine Therapieresistenz bei fortgeschrittenen Behandlungen?
  • Warum gibt es erhebliche ethnische Unterschiede in den Cellulite-Raten zwischen asiatisch-indischer Gruppe und Kaukasier?

In diesem Artikel wird eine neue Pathophysiologie der Cellulite beschrieben, welche die oben genannten Fragen beantworten kann.

FIBROSIERUNG DES FETTGEWEBES

Zwei wichtige Entdeckungen der letzten Jahre zeigen, dass die Rolle des Kollagens im Fettgewebe gründlich unterschätzt wurde:

  1. Die extrazelluläre Matrix (EZM) im Fettgewebe ändert ihre Struktur von fibrillär auf laminar, sobald die Adipozyten durch eine Akkumulierung von Triglyzeriden in die Zuwachsphase übergehen [2]. Dabei bilden sich nicht nur neue Strukturen, sondern es kommt zu einer Verschiebung in der Gewichtung von verschiedenen Kollagentypen im gesamten Kollagennetz;
  2. Im hypertrophen Fettgewebe entsteht eine „adipositäre Fibrosierung“, die ein Kennzeichen von metabolischen Veränderungen in Adipozyten sein sollte [3,4].

Fibrosierung ist das neu entdeckte spezifische Merkmal des hypertrophen Fettgewebes [4], welches nicht nur bei Adipositas, sondern auch bei Cellulite eine wichtige Rolle spielen kann. Histologische Erscheinung der Fibrosierung kann in verschiedenen Fettgewebearten unterschiedlich ausfallen, was auch mit Gewichtung von verschiedenen Kollagentypen zu tun hat. Wichtigste Kollagentypen im Fettgewebe sind I, III, IV, V und VI. Diese Kollagene haben unterschiedliche Strukturen: Kollagene I, III und V gehören zum fibrillären Typ, IV – zum netzbildenden Typ und VI zum mikrofibrillären (perlenschnurartigen) Typ. Alle diese Kollagene sind an der Fibrosierung des Fettgewebes beteiligt.

Kollagenfasern im hypertrophen subkutanen Fettgewebe sind zahlreich vertreten und makroskopisch in die dicken Kollagenbündel organisiert [3]. Diese fibrillären Strukturen, die angeblich hauptsächlich aus Kollagentypen I und III bestehen, dringen das Fettgewebe in verschiedenen Richtungen durch und verschnüren es. Histologisch können sich solche Fibrosierungen so weit vergrößern, dass am Ende sogar die inselförmigen Strukturen im Gewebe entstehen. Je größer sind diese Strukturen desto größere Spannung sollten sie im Fettgewebe ausbauen. Solche adipositäre Fibrosierung kann wie eine lokale Vernarbung des Fettgewebes gesehen werden, wobei die histologischen Strukturen in der adipositären Fibrose und im Narbengewebe unterschiedlich sein können. Gewisse Ähnlichkeit zwischen Narbengewebe und fibrosiertem Fettgewebe wirft die Frage auf, ob bei Cellulite und Narben ähnliche Behandlungsmethoden (z.B. Kollagenasen, Elastokompression, usw.) angesetzt werden können. Diese Möglichkeit wird später in diesem Artikel analysiert.

Eine andere Rolle spielen im Fettgewebe Kollagentypen IV (Basalmembran um die Adipozyten herum, sog. basal lamina) und VI (Mikrofibrillen von EZM). Beide diese Kollagene gehören zu nicht fibrillären Kollagentypen und können sich in ein Geflecht zusammenbinden [2]. Kollagen VI ist besonders reich in verschiedenen Arten des Fettgewebes vertreten; sein Gehalt steigt mit zunehmendem BMI deutlich an [5, 6] und es besitzt auch die Eigenschaft, Hyaluronan an sich stark zu binden [7].

Kollagene IV und VI zusammen produzieren Strukturen, die Adipozyten umkreisen und mikroskopisch eine Art der perizellulären Fibrose bilden. Fibrilläre Strukturen werden in einer klassischen Beschreibung oft als septae bezeichnet und hauptsächlich für die Cellulite-Erscheinung verantwortlich gemacht. Es gibt allerdings einige wichtige Punkte, die gegen diese Interpretation sprechen.

Zum Einen, liegt der Abstand zwischen den septae im normalen Fettgewebe bei ca. 1 mm und ist damit viel kleiner als der Abstand zwischen den typischen Dellen auf der Hautoberfläche. Zum anderen, liegt die Bruchzähigkeit von septae bei ca. 40 mJ/m2 und ist somit deutlich niedriger als der entsprechende Wert für die perizelluläre Fibrose, der ca. 1,8 kJ/m2 beträgt [8, 9]. In anderen Worten, die mechanischen Eigenschaften des Fettgewebes und vor allem seine interne Stabilität sind von der perizellulären Fibrosierung abhängig. Drittens, das Fettgewebe verhält sich aus mechanischer Sicht wie ein anti-thixotropisches Material; d.h. eine langfristige Anwendung von mechanischen Kräften führt eher zu einer Verhärtung als zu einer Aufweichung des Gewebes [10].

Dieses Phänomen resultiert nicht aus den physikalischen Eigenschaften der Triglyzeride, sondern aus der mechanisch tragenden perizellulären Fibrosierung des Fettgewebes. Das Ganze deutet darauf hin, dass der Fokus bei der Analyse der mechanischen Eigenschaften und Kräften im Fettgewebe von der fibrillären auf die perizelluläre Fibrosierung verschoben werden muss.

Obwohl das gesamte fibrosierte Volumen im subkutanen Fettgewebe bei Menschen mit normalem und erhöhtem BMI ähnlich groß ist [3], erhöht sich die perizelluläre Fibrose mit steigendem BMI deutlich an, was ihre besondere Rolle in verschiedenen pathologischen Entwicklungen des Fettgewebes unterstreicht.

Sollte perizelluläre Fibrose auch eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie der Cellulite spielen, kann so ein Anstieg erklären, warum übergewichtige Personen öfter Cellulite- Erscheinungen als Personen mit normalem BMI bekommen. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass sich im Fettgewebe von Knockout-Mäusen, die kein Kollagen VI produzieren können, viel größere Adipozyten entwickeln, jedoch gleichzeitig solche Mäuse auch deutlich bessere Metabolismus-Merkmale im Fettgewebe zeigen [4]. Dies ist ziemlich unerwartet, weil bis jetzt geglaubt wurde, dass eine metabolische Verschlechterung im Fettgewebe eher mit den größeren als mit den kleineren Adipozyten verbunden sein muss. Visualisierung von Adipozyten in normalen und Knockout-Mäusen hat allerdings gezeigt, dass nicht nur die Adipozyten bei fehlendem Kollagen VI größer werden. Auch die extrazelluläre Adipozyten- Umgebung wurde in solchem Gewebe deutlich weniger restriktiv, und das Gewebe insgesamt wurde nicht so stark dem mechanischen Stress ausgesetzt. Das Letzte wird zurzeit in der Fettforschung immer mehr mit chronischen Entzündungen und späterer Insulinintoleranz in Verbindung gebracht.

Eine mögliche Erklärung von diesem Phänomen ist folgende. Progressive Akkumulierung von Triglyzeriden in Adipozyten führt zum steigenden inneren Druck auf ihre Zellmembranen, der nach Überschreitung von Toleranzwerten zu Membranrupturen und somit zum Zelltod durch Apoptose führen kann. Mit steigender Hypertrophie von Adipozyten werden diese Kräfte immer größer. Die einzige Möglichkeit, diesem Phänomen entgegen zu wirken, ist die Bildung einer rigiden extrazellulären Umgebung, die sich mit einer fortschreitenden Hypertrophie immer weiter verhärtet und so dem inneren Druck auf die Membranen von Adipozyten entgegen wirkt. Dies ist dann möglich, wenn die Konzentration von Kollagen im Fettgewebe mit fortschreitender Hypertrophie auch kontinuierlich steigt. So eine Entwicklung begrenzt weitere Adipozyten-Expansion, führt jedoch gleichzeitig lokal zur Entwicklung der größeren mechanischen Kräfte. Dieses Phänomen bleibt im Fettgewebe ohne Kollagen VI angeblich aus [4].

Das Kollagennetz befindet sich unter normalen Umständen in einem Gleichgewicht zwischen Aufbau und Abbau. Daran sind erheblich auch die Adipozyten beteiligt. Es sieht so aus, dass reife Adipozyten ein Großteil der von ihnen produzierten Energie für den ständigen Wiederaufbau ihrer EZM-Umgebung verwenden. Somit schaffen sie ganz spezielle Bedingungen, um sich selbst „unter Arrest“ zu halten. Solche von Kollagen ausgehende mechanische Spannungen sind räumlich heterogen, weil mechanische Kräfte in der Umgebung von hypertrophen Adipozyten größer als in der Umgebung von kleineren Adipozyten sein müssen. Dieses Bild steht in krasser Konfrontation zu allgemein verbreiteten Beschreibung des Fettgewebes als lockeres und hochplastisches Bindegewebe. Mit fortschreitender Hypertrophie von Adipozyten kann das Gewebe angeblich nicht nur seine mechanische Homogenität, sondern auch seine Lockerheit verlieren.

Jetzt sollte es klar sein, dass BMI allein keine korrekte Basis für eine Klassifizierung des Fettgewebes oder Cellulite sein kann. Fettgewebe bei gleichen BMI-Werten kann aus vielen kleinen Adipozyten (hyperplastischer Typ) oder aus wenigen großen Adipozyten (hypertropher Typ) bestehen [11]. Fibrosierung und somit auch das Cellulite-Risiko bei diesen zwei Fettgewebetypen sollte allerdings sehr unterschiedlich sein. Man kann vermuten, dass die Menschen mit hypertrophem Fettgewebe höhere Cellulite-Erscheinungsraten haben sollten. Dies kann auch zu falschen Interpretationen von Behandlungsergebnissen führen, falls Probanden lediglich nach BMI gruppiert werden.

An dieser Stelle kann man versuchen, die Häufigkeit von Cellulite bei unterschiedlichen ethnischen Gruppen zu erklären. Fibrosierung des Fettgewebes zeigt eine negative Korrelation mit der Adipozytengröße im menschlichen Fettgewebe [3, 12].

Das deutet darauf hin, dass der Aufbau der extrazellulären Matrix die Hypertrophie von Adipozyten limitiert. Frauen der asiatisch-indischen Gruppe haben eine viel höhere Konzentration von Kollagen VI im Fettgewebe als Kaukasier [4] und sollten dadurch eine genetisch bedingte stärkere perizelluläre Fibrose schon in früheren Stadien der Adipozytenvergrößerung entwickeln. Nach dem oben beschriebenen Modell sollten sich die Adipozyten in einer rigiden Umgebung nur geringfügig vergrößern können und so entsteht folglich eine viel geringere inhomogene Kräfteverteilung mit entsprechender Spannungsbildung im Gewebe. Das kann die geringere Cellulite-Rate bei Frauen der asiatisch-indischen ethnischen Gruppe erklären.

REGIONALE FETTABLAGERUNGEN

Körperregionale Unterschiede im lokalen Verhältnis adipozytäre Hyperplasie/Hypertrophie können sehr groß sein [13]. Sie sind wichtig, um die regionale Selektivität in den Cellulite- Erscheinungsraten zu erklären. Die stärkste Hypertrophie des Fettgewebes entwickelt sich normalerweise im gluteo-femoralen Bereich [14]. Sogar bei normalgewichtigen Menschen können Unterschiede zwischen abdominalem und femoralem Bereichen groß ausfallen [15]. So haben Menschen mit normalem BMI (<25) pro Zelle 0,57±0,23 μg TG im femoralen, 0,48±0,15 μg TG im glutealen und lediglich 0,41±0,20 μg TG im abdominalen Bereich. Mit steigendem BMI (>30) steigt die Hypertrophie weiter, die regionalen Werte gleichen sich allerdings mit entsprechend 0,83±0,18 μg, 0,71±0,23 μg und 0,78±0,24 μg TG / Zelle aus. Somit kann ein Teil von normalgewichtigen Menschen im gluteo-femoralen Bereich ähnlich große Zellen wie die Menschen mit Adipositas haben.

Weil die größten Adipozyten sich bei normalgewichtigen Menschen im femoralen Bereich befinden, sollte auch das Kollagennetz in dieser Körperregion stärker als in anderen Regionen ausgebaut werden, was zu progressiven heterogenen Spannungen in diesem Bereich führen kann. Solche Unterschiede in der lokalen Hypertrophie würden erklären, warum die normalgewichtigen Frauen Cellulite am häufigsten im femoralen und seltener im abdominalen Bereich bekommen und gleichzeitig, warum die übergewichtigen Frauen auch oft Cellulite-Erscheinungen im abdominalen Bereich zeigen.

Darüber hinaus erhöht sich mit steigendem BMI-Index dramatisch auch die Anzahl von Adipozyten im gluteo-femoralen Bereich (lokale Hyperplasie). Besonders bei Frauen ist diese Veränderung stark ausgeprägt: Die Anzahl von Adipozyten im femoralen Bereich bei Frauen mit BMI>30 (Adipositas) im Vergleich zu BMI<25 (Normalgewicht) kann sich fast verdoppeln.

Ähnliche Veränderung bei Männern beträgt lediglich ca. 30%. Mit fortschreitender Hypertrophie sollten Kollagenstrukturen im Fettgewebe immer weiter ausgebaut werden, was zu progressiver Erhöhung von Spannungen im Gewebe führen kann. Dies kann folglich das Erscheinungsbild der Haut verändern. So können verschiedene progressive Stadien von Cellulite erklärt werden.

MMPS IM FETTGEWEBE

So ein Modell deutet darauf hin, dass auch die Aktivitäten von verschiedenen MMPs im Fettgewebe von ihren normalen Werten abweichen müssen. Solche Veränderungen bei MMP-2 und MMP-9 (Gelatinasen, die hauptsächlich Kollagen IV spalten) sind schon lange bekannt [16, 17]. Auch der Stoffwechsel von MMP-3 (Stromelysin-1) wird während Adipogenese verändert [18]. Eine besondere Rolle müssen allerdings MMP-1 (u.a. Kollagen I und III) und MMP-11 (Kollagen VI) spielen. Die letzte MMP (auch als Stromelysin-3 bekannt) ist als starker Negativregulator der Adipogenese bekannt und sollte auch eine wichtige Rolle bei Entwicklung des Mammakarzinoms spielen [19].

Die mit solchen MMPs-Modulationen verbundenen Veränderungen in Fettgewebestrukturen können gravierend sein. So kann eine genetische Außerkraftsetzung der MMP-14 zu Bildung des dichten und rigiden Kollagennetzwerkes und einer erheblichen (bis zu 10fach) Reduktion der Adipozytengröße führen [12].

Eine MMPs-Überproduktion kann das Gleichgewicht zwischen Aufbau und Abbau des dynamischen Kollagennetzwerkes im Fettgewebe deutlich in die Richtung des Abbaus verschieben. Endogene oder exogene Stimulation von MMPs sollte zu Lockerung des Fettgewebes und einer weiteren Expansion von Adipozyten führen. Diese neue Expansion sollte sofort eine entgegenwirkende Neufibrosierung stimulieren, was die vorübergehende und oft nur kurzfristige Wirkung von verschiedenen Behandlungsmethoden auf Cellulite erklären kann.

Mit jeder weiteren gezielten MMPs-Stimulation sollten sich Adipozyten unter normalen Umständen ein Stück weiter vergrößern, weil die auf sie restriktiv wirkenden Kollagenstrukturen vorübergehend abgebaut werden. So ein Abbau der Fibrosierung führt zuerst zu Verbesserung des Erscheinungsbildes der Cellulite. Danach wird allerdings die neue und möglicherweise noch stärkere adipositäre Fibrose aufgebaut, um die noch größer gewordenen Adipozyten umzuhüllen. Dies erklärt warum Cellulite oft bei fortschreitenden Behandlungen immer resistenter erscheint. Eine MMP-Suppression kann im Gegenteil den Aufbau des Kollagennetzwerkes und somit eine Fibrosierung des Fettgewebes und entsprechende Limitierung der Adipozyten-Expansion zu Folge haben.

Verschiedene MMP-Typen können nicht nur Kollagen und Elastin, sondern auch andere Bindegewebsstrukturen (z.B. Proteoglykane) spalten und so auf den Wassergehalt im Gewebe wirken.

Gesamtdruck in der interstitiellen Flüssigkeit ist sub-atmosphärisch (leicht negativ), was zum Zusammenziehen von Fettzellen und ihrer Clusterbindung im Gewebe führen kann. Adipositäre Fibrosierung verhindert eine unkontrollierbare Hypertrophie von Adipozyten. Ausreichende Entwicklung der perizellulären Fibrose sollte gleichzeitig dafür sorgen, dass die Adipozyten nicht zu stark aneinander gedruckt werden.

CELLULITE ALS JANUS

Man kann somit sagen, dass Cellulite zwei Gesichter hat – lokale Hypertrophie des Fettgewebes und adipositäre Fibrosierung, und somit als Janus bezeichnet werden kann. Da die stärkere Fibrosierung mit dem hypertrophen Gewebe verbunden ist, kann Cellulite nur im hypertrophen Fettgewebe erscheinen.

Das ist allerdings nicht zwangsläufig mit Adipogenese und so mit BMI verbunden. Normalgewichtige Menschen können auch hypertrophes Fettgewebe in einigen Körperregionen entwickeln (primär im gluteo-femoralen Bereich); gleichzeitig können übergewichtige Menschen ein hyperplastischer Fettgewebetyp haben in welchem sich normalerweise keine Cellulite entwickeln sollte.

Unterschiedliche Gewichtung von einzelnen Komponenten in der gesamten adipositären Fibrosierung kann zu unterschiedlichen Erscheinungsbildern der Cellulite und entsprechend zu unterschiedlichen Behandlungsergebnissen bei gleichen angewendeten Behandlungsmethoden führen. Das sollte die Gewichtung von Hyperplasie/Hypertrophie im Gesamtaufbau des Fettgewebes widerspiegeln.

Es macht somit keinen Sinn, eine anti-hypertrophische Behandlung des Fettgewebes einzuleiten, wenn überwiegend fibrilläre Fibrose ausgebaut wurde. Dies kann erklären, warum monofunktionelle Behandlungen (z.B. eine pulsierende Vakuum-Massage) meistens nur eine begrenzte Effektivität bei Cellulite zeigen.

BEHANDLUNGSMETHODEN BEI CELLULITE. WAS IST GEMEINSAM?

Zur Cellulite-Behandlung wurden verschiedene Methoden angeboten, u.a. gewichtsreduzierende Maßnahmen, Massagen, Elastokompressionen, Stosswellen, Licht- (inkl. Laser und IPL) und Ultraschallbehandlungen, sowie topische und mesotherapeutische Anwendung von verschiedenen Präparaten. Jede solche Behandlungsmethode (abgesehen von rein optischen Hautbildverbesserungen, welche in Wirklichkeit keine Wirkung auf tief liegende Gewebsstrukturen haben und als Cellulite-Camouflage bezeichnet werden sollten) basiert auf unterschiedlichen Behandlungsmechanismen und kann eine gewisse vorübergehende Verbesserung des Hautbildes bei Cellulite hervorrufen.

Bis jetzt war allerdings überhaupt nicht klar, ob alle diese unterschiedlichen Behandlungsmethoden in ihren Wirkungen etwas Gemeinsames haben oder über unterschiedliche Kanäle wirken.

Wenn die MMPs primär für die Veränderungen im Fettgewebe (durch Differenzierung und Migration von Adipozyten) und im Bindegewebe (durch Auflockerung, Verschiebung des dynamischen Gleichgewichts zwischen Kollagenaufbau und Kollagenabbau, sowie durch Veränderung des Proteoglykanen-Gehaltes) verantwortlich sind, sollten alle Behandlungsmethoden, die auf die Cellulite eine Wirkung zeigen, die MMP-Aktivitäten auf eine gewisse Weise modulieren können. Unter diesem Gesichtspunkt können die oben genannten Behandlungsmethoden neu analysiert werden.

Massagen/Elastokompression

Mechanischer Stress kann eine Expression von MMPs erheblich modulieren. Dabei zeigen statische (z.B. Elastokompression) und zyklische (z.B. pulsierende Vakuum-Massage) Anwendungen qualitativ unterschiedliche Wirkungen [20]. Aus der Behandlung von hypertrophen Narben ist zusätzlich bekannt, dass Elastokompression auf Kollagenstrukturen wirken kann.

Solche Narben zeigen eine deutlich erhöhte Konzentration von MMP-2, welche nach einer langfristigen Elastokompression fast auf null reduziert werden kann. Gleichzeitig kann nach solcher Behandlung die MMP-9 deutlich erhöht werden, was für den Narbenabbau verantwortlich sein kann [21].

Licht (IPL, Laser)

Licht kann die MMPs Produktion signifikant verändern. So kann gelbes Licht (590 nm) mit Intensität unter 3 J/cm2 die MMP-1 stark reduzieren [22]. Diodenlaser (780 nm) dagegen stimuliert die MMP-2 Produktion schon bei Intensitäten von 1–2 J/cm2 [23]. IR-Licht (760–1.440 nm) kann nicht nur zu oberflächiger Temperatursteigerung führen, sondern auch die Produktion von MMP-1 stark aktivieren [24]. Es ist zu vermuten, dass bei Lichtanwendungen die MMPs-Modulationen sehr wellenlängen- sowie intensitätsabhängig sind. Eindringtiefe von allen diesen Lichtwellen ist allerdings so gering (nur wenige mm), dass sie kaum das Fettgewebe erreichen können.

Ultraschall

Ultraschall kann auch MMPs-Aktivitäten modulieren und so die Bindegewebsstrukturen beeinflussen. Bis jetzt wurde allerdings hauptsächlich eine hemmende Wirkung des Ultraschalls auf MMPs bekannt, die z.B. bei Arthrose und Arthritis eingesetzt wurde. Wir haben die Wirkung des Ultraschalls von verschiedenen Frequenzen und Intensitäten systematisch untersucht und festgestellt, dass MMPs durch Ultraschall in beide Richtungen moduliert werden können. Dabei sind die Ultraschall-Wirkungen auf MMPs stark frequenz- und intensitätsabhängig.

Es wurden auch erhebliche Unterschiede zwischen Anwendung von einzelnen und dualen Ultraschallwellen festgestellt, die zurzeit in einem Zusammenhang mit sonodynamischer Therapie intensiv untersucht werden.

RF-Strom

RF-Strom bei niedrigeren Intensitäten (ohne signifikante Temperaturerhöhung) sollte auf MMPs eher hemmend als stimulierend wirken, wie man es in Gelenkkapsel festgestellt hat [25]. Dabei können die Aktivitäten sowie von Kollagenasen als auch von Gelatinasen stark reduziert werden, was für eine Cellulite-Behandlung eigentlich kontraproduktiv sein sollte. RF-Strom kann allerdings bei höheren Intensitäten zu einer lokalen milden Hyperthermie (mit Temperaturen 43–45ÆC) führen, die dann eine deutliche Erhöhung von MMP-1 und MMP-3 Aktivitäten hervorrufen kann [26].

EXOGENE MMP-MODULATION

Mit verschiedenen Behandlungsmethoden kann man exogen eine Modulation von MMPs durchführen. Hier stellt sich die Frage, wie sich das System verhalten wird, wenn man nicht eine indirekte MMP-Stimulation anwendet, sondern fertige MMPs gezielt ins Cellulite-Gewebe einführt? Es wurde demonstriert, dass eine Kollagenase-Injektion tatsächlich zu einer lokalen, signifikanten und viel langfristigeren als bei anderen Behandlungsmethoden Verbesserung des Cellulite-Bildes führen kann [27]. Es wurde sogar über eine Cellulite-Verbesserung von 76% nach 6 Monate berichtet.

Diese Experimente unterstützen indirekt die hier beschriebene Pathophysiologie. Weil Kollagenase-1 als Substrate hauptsächlich Kollagene I und III hat, die an einer fibrillären Fibrosierung des Fettgewebes beteiligt sind, konnte man auch daraus schließen, dass diese und nicht die perizelluläre Fibrose für das Erscheinungsbild der Cellulite primär verantwortlich sein muss. Die Situation wird allerdings dadurch erschwert, dass MMP-1 auch proMMP-2 und proMMP-9 stimulieren kann. Direkte Experimente mit Gelatinasen (MMP-2 und MMP-9), die als Substrat Kollagen IV haben, sowie mit MMP-11, die Kollagen VI spalten kann, wurden bis jetzt nicht durchgeführt und somit kann man die Gewichtung der perizellulären Fibrose in dem gesamten Erscheinungsbild der Cellulite nicht korrekt einschätzen. Es scheint allerdings logisch zu vermuten, dass bei einer optimalen Behandlungsstrategie beide Fibrose-Arten aufgelöst oder mindestens abgeschwächt werden müssen.

ZUSAMMENFASSUNG

Cellulite ist eine Hautbildprojektion des hypertrophen fibrosierten Fettgewebes. Gewichtung von jeder einzelnen Fibroseart in der gesamten Fibrosierung des Fettgewebes bestimmt das Erscheinungsbild, optimale Behandlungsstrategie und Behandlungsergebnisse bei Cellulite. Unterschiedliche Behandlungsmethoden können auf die Aktivitäten von MMPs im Fettgewebe wirken und so indirekt die Fibrosierung abschwächen, wobei je nach ausgewählter Behandlungsmethode fibrilläre oder prizelluläre Fibrose stärker beeinflusst werden kann.

Veränderungen von Fibrosierungen nach der Behandlung sind dynamisch und zyklisch. Dies bedeutet, dass eine optimale Behandlungsstrategie bei Cellulite ähnlich wie bei Umfangreduzierung aus mehreren Schritten bestehen muss. Diese Strategie wird woanders diskutiert.

Korrespondenz-Adresse

Dr. rer. nat. habil. Ilja L. Kruglikov
Wellcomet GmbH
Greschbachstraße 2-4
D-76229 Karlsruhe
i.kruglikov@wellcomet.de

Conflict of Interests

Dr. I. Kruglikov is the managing partner of Wellcomet GmbH

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