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27.10.2015

Schlüsselmolekül für allergisches Asthma aufgespürt

Für die Entwicklung von allergischem Asthma scheint ein bestimmtes Protein eine wichtige Rolle zu spielen, das jetzt von Forschern aus München und Leipzig entdeckt wurde.

Allergien kommen immer häufiger vor, insbesondere in den westlichen Industrienationen. Neben Heuschnupfen zählt das allergische Asthma zu den am weitesten verbreiteten allergischen Erkrankungen. Weltweit gibt es mehr als 300 Millionen Asthma-Patienten. In Deutschland leiden 10 bis 15 Prozent der Kinder an allergischem Asthma, das unter Einwirkung von Umweltschadstoffen häufig noch verstärkt wird. Mit den heute zur Verfügung stehenden Medikamenten können die Krankheitssymptome zwar wirksam gelindert, nicht aber die Ursache selbst bekämpft werden. Denn wie es genau zu allergischem Asthma kommt, ist bislang noch nicht vollständig geklärt. Forschern um Dr. Tobias Polte vom Department Umweltimmunologie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) ist es gemeinsam mit Kollegen um Prof. Jan Simon von der Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie der Universität Leipzig jetzt gelungen, ein Protein aufzuspüren, das an der Entstehung von allergischem Asthma maßgeblich beteiligt ist (siehe Nature Communications, Online-Veröffentlichung am 13.7.15). Die Entdeckung könnte den Weg für neue Therapiemöglichkeiten ebnen, da der Eiweißstoff auch den Krankheitsverlauf beeinflusst. 

Das Protein mit dem Namen Syndecan-4 hat seinen Platz in der Zellmembran so genannter Antigen-präsentierender Zellen (APCs). Das sind Immunzellen, die körperfremde Stoffe (AntigeneAntigene
Antigene sind bestimmte Oberflächenstrukturmerkmale (chemische Moleküle), die für jeden Erreger und jede Substanz charakteristisch sind, vom körpereigenen Abwehrsystem (Immunsystem) als fremd („not self") erkannt werden und eine Abwehrreaktion (Immunreaktion) auslösen.
) aufspüren. Diese nehmen sie auf und wandern dann zum nächstliegenden Lymphknoten, um sie dort auf ihrer Oberfläche weiteren Immunzellen, den T-LymphozytenLymphozyten
Diese Zellen sorgen für die Immunabwehr und sind sogenannte „immunkompetente Zellen“, weil sie die Fähigkeit besitzen, diejenigen Antigene, mit denen sie in Kontakt kommen, individuell zu erkennen und speziell zu bekämpfen. Man unterscheidet B- und T-Lymphozyten
 
, zu präsentieren. Damit setzen sie eine Kettenreaktion in Gang, welche die SensibilisierungSensibilisierung
Darunter versteht man eine erhöhte Abwehrbereitschaft gegenüber bestimmten Antigenen (Allergenen), die beim ersten Kontakt mit einer Fremdsubstanz ausgelöst wird und zur Bildung von Antikörpern gegen deren Antigene führt (primäre Immunantwort). Beim nächsten Kontakt mit dem Allergen kann dann eine verstärkte Abwehrreaktion erfolgen unter Bildung großer Mengen von passenden Antikörpern gegen die Substanz-Antigene (sekundäre Immunantwort). Hierzu reicht bereits eine geringe Menge des Allergens aus. Eine Sensibilisierung kann vom Arzt mittels Allergietest (Nachweis von Antikörpern) festgestellt werden. Es kommt aber auch vor, dass sich Menschen sensibilisiert haben, ohne allergische Symptome aufzuweisen.
für ein bestimmtes Antigen - wie beispielsweise ein Pollenallergen - initiiert. Bei erneutem Kontakt mit diesem Pollenallergen treten dann die typischen Symptome von allergischem Asthma auf. „In unserer Studie konnten wir zeigen, dass Syndecan-4 für die Migration, also die Wanderung der Antigen-präsentierenden Zellen im Gewebe eine zentrale Rolle spielt“, sagt Polte. „Fehlt Syndecan-4, finden die APCs nicht den Weg zu den T-Lymphozyten und können diese nicht aktivieren. Folglich wird auch die Kettenreaktion gar nicht erst in Gang gesetzt, und die Sensibilisierung für ein Antigen unterbleibt.“

In Untersuchungen an der Universität Leipzig konnten die Forscher weiterhin zeigen, dass Syndecan-4 in den APCs auch beim Entzündungsprozess des allergischen Asthmas eine zentrale Rolle spielt: So besserten sich die Krankheitssymptome von Mäusen mit allergischem Asthma, wenn ihnen AntikörperAntikörper
Antikörper werden auch Immunglobuline (Ig) genannt und sind Eiweißstoffe (Glykoproteine), die der menschliche Körper nach Kontakt mit einem Fremdstoff (Antigen) bildet. Diese Antikörper können dann gezielt (in der sogenannten Antigen-Antikörper-Reaktion) an die Antigene binden. Die so entstehenden Immunkomplexe werden dann unschädlich gemacht. Erhöhte Ig-Mengen weisen allgemein auf eine gesteigerte Immunabwehr hin, wie sie bei akuten oder chronischen Infektionskrankheiten (allergischen und parasitären Krankheiten) häufig auftritt. Man unterteilt die Immunglobuline in vier verschiedene Klassen (Ig A, Ig E, Ig G und Ig M). Je nachdem welcher Typ vermehrt vorliegt, erlaubt dies Rückschlüsse auf die vorliegende Krankheit.
gegen Syndecan-4 gegeben wurden. „Syndecan-4 wäre prinzipiell ein guter Ansatzpunkt für neue Therapiemöglichkeiten“, betont Polte. „Da es aber noch viele andere Funktionen im Zellstoffwechsel innehat, sind mögliche Nebenwirkungen derzeit noch schwer abzuschätzen.“ Um die Beschwerden von Patienten mit allergischem Asthma zu lindern, wird die Behandlung der entzündeten Atemwege mit Glukokortikoiden (CortisonCortison
Dies ist ein Hormon, das der Körper in der Nebenniere auch selber herstellt. Es wird vor allem in Stresssituationen gebildet, reguliert aber auch das Immunsystem und kann überschießende Entzündungsreaktionen abschwächen. Cortison bewirkt ein Abschwellen der Bronchialschleimhaut, verringert die Schleimproduktion, hemmt die allergische Reaktion und vermindert die Überempfindlichkeit (Hyperreagibilität) der Bronchien. Während Cortisontabletten in Abhängigkeit von der Dauer der Einnahme und der Dosis schwere Nebenwirkungen haben können, ist die Inhalation moderner Cortisonsprays auch in der Langzeitanwendung unproblematisch, auch wenn immer wieder in den Medien das Gegenteil behauptet wird.
) und die Verwendung eines bronchienerweiternden Asthmasprays auch in den kommenden Jahren weiter im Vordergrund stehen. „Eine wirksame Therapie, mit der die Ursache bekämpft werden kann, wird es erst geben können, wenn wir die Zusammenhänge der Entstehung von allergischem Asthma besser verstanden haben“, erklärt Polte. „In unserer Studie konnten wir mit Syndecan-4 einen wichtigen Baustein identifizieren, mit dem wir auf der Suche nach neuen Therapiemöglichkeiten vielleicht schon ein Stück weitergekommen sind.“

Quelle: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ