Airway Remodeling bei Hausstaubmilben-Allergiker altersabhängig

Bei erwachsenen Hausstaubmilben-Allergikern führt eine Kaskade von Entzündungssignalen auf der Oberfläche der Atemwege zum sogenannten Airway Remodeling.

Airway Remodeling eine ist eine Kaskade von Entzündungssignalen auf der Oberfläche der Atemwege bei erwachsenen Patienten, die auf Hausstaubmilben allergisch sind. Dieses Airway Remodeling ist nicht durch die standardmäßige Cortisontherapie beeinflussbar. Über diese Erkenntnisse berichteten Forscher am Helmholtz Zentrum und der Technischen Universität München in der neuesten Ausgabe des Journal of Allergy and Clinical Immunology.

Weltweit sind mehr als 300 Millionen Menschen von Asthma betroffen. Ein häufiges Symptom in diesem Zusammenhang ist das Airway Remodeling: ein krankhafter Umbau der Atemwegsstruktur, bedingt durch fehlgesteuerte Reparaturprozesse.* Je nach Alter der Patienten können als Leukotriene bekannte Botenstoffe dabei eine wichtige Rolle spielen, wie Forscher um Dr. Julia Esser-von Bieren nun herausfanden. „Es gibt zwar bereits Medikamente, die gegen Leukotriene gerichtet sind, über die genauen Krankheitsmechanismen wissen wir aber noch viel zu wenig“, so die Gruppenleiterin am Zentrum Allergie und Umwelt (ZAUM), einer gemeinsamen Forschungseinrichtung des Helmholtz Zentrums und der Technischen Universität München.

Altersbedingte Unterschiede bei der Ausprägung einer Hausstaubmilben-Allergie

Die Forschenden interessierten sich in der aktuellen Arbeit vor allem dafür, ob es altersbedingte Unterschiede bei der Ausprägung einer Hausstaubmilben-Allergie gab. Sie untersuchten in Zusammenarbeit mit Prof. Benjamin Marsland vom Universitätsspital CHUV in Lausanne ein entsprechendes Versuchsmodell. Dabei stellte sich heraus, dass ein Extrakt aus Hausstaubmilben unterschiedliche Reaktionen hervorrief, je nachdem in welchem Zeitfenster er auf das Immunsystem trifft.

„Auffällig ist, dass Leukotriene vor allem dann eine wichtige Rolle zu spielen scheinen, wenn Erwachsene eine Allergie erwerben“, berichtet Katharina Dietz, die Erstautorin der Studie. „Sie sind Teil einer ganzen Kaskade von Signalen, die letztlich zur Reaktion auf den Hausstaubmilben-Extrakt führt.“ Dabei involviert sind der Studie zufolge vor allem das Signalprotein Wnt5a, die Enzyme Transglutaminase 2 und Phospholipase A2 sowie die Leukotriene selbst. Diese Ergebnisse konnten die Wissenschaftler in menschlichen Zellen und Nasenpolypengewebe von Patienten bestätigen.

Durch Cortison nicht aufzuhalten

Interessant war für die Forscher auch, woher diese Moleküle stammen: so konnten sie zeigen, dass vor allem die Epithelzellen der Bronchien die Kaskade selber antreiben. „Bisher wurde angenommen, dass die Leukotriene bei Allergien hauptsächlich von bestimmten weißen Blutkörperchen, den sogenannten eosinophilen Granulozyten, produziert werden“, ordnet Studienleiterin Esser-von Bieren die Ergebnisse ein.

Aber die Ergebnisse dienen nicht nur dem Verständnis, sondern sind auch für die Therapie relevant, denn: „Diese Kaskade lässt sich durch eine Cortisonbehandlung, wie sie standardmäßig bei Allergikern durchgeführt wird, nicht aufhalten“, so Esser-von Bieren. Sie hält es daher für möglich auch, dass sich die Ergebnisse künftig auch therapeutisch auswirken könnten: „Die starke Präsenz der Leukotrienkaskade im entzündeten Atemwegsepithel widerlegt die verbreitete Annahme, dass strukturelle Zellen als Leukotrien-Produzenten zu vernachlässigen sind. Im Gegenteil: Bei einer chronischen, Kortison-resistenten Entzündung in Form von Asthma oder Nasenpolypen sollte je nach Alter und Allergiestatus des Patienten die Anwendung von Medikamenten erwogen werden, die auf die Leukotrienkaskade im Atemwegsepithel zielen.“

Hintergrund:
Die aktuelle Studie führte Experten für unterschiedliche Teilbereiche in einer Kooperation zusammen: Die ZAUM-Forscher aus München sind bestens vertraut mit den Reaktionen des Atemwegepithels. Erst kürzlich konnten sie zeigen, wie Allergien die Oberfläche der Atemwege prägenhttp://www.helmholtz-muenchen.de/presse-medien/pressemitteilungen/2015/pressemit…. Die Schweizer Forscherinnen und Forscher aus Lausanne widmen sich der Entschlüsselung der zeitlichen Abfolge der Allergieprozesse. Unter anderem befassen sie sich mit der Entstehung von Asthma in der frühen Entwicklungsphase und welche Rolle beispielsweise Mikroben dabei spielenhttp://www.snf.ch/de/fokusForschung/newsroom/Seiten/news-140515-medienmitteilung….

* Dies beinhaltet beispielsweise die vermehrte Einlagerung von Bindegewebe in die Wand der Bronchien, eine Zunahme von schleimbildenden Drüsenzellen im Bronchialepithel oder ein verstärktes Wachstum von Muskelzellen in den Atemwegswänden. Ein wichtiger Auslöser für diesen fehlerhaften Umbau sind offenbar fortwährende Entzündungsprozesse in den Atemwegen.

Original-Publikation:
Dietz, K. et al. (2016): Age dictates a steroid resistant cascade of Wnt5a, transglutaminase-2 and leukotrienes in inflamed airways. Journal of Allergy and Clinical Immunology, doi: 10.1016/j.jaci.2016.07.014