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Wie Wissenschaftler nun zeigen konnten, verändern bei Allergien ausgeschüttete Botenstoffe nicht nur Zellen des Immunsystems, sondern auch solche der Atemwegsoberflächen.
Das Team um Carsten Schmidt-Weber und Ulrich Zissler vom Zentrum Allergie und Umwelt (ZAUM) am Helmholtz Zentrum München entdeckte, dass sich bei Allergien das Atemwegsepithel auf ähnliche Weise verändert, wie dies bisher nur von Immunzellen bekannt war. Zu diesem Schluss kamen die Forscher, als sie Atemwegsepithelzellen mit den Botenstoffen Interleukin-4 (IL-4) und Interferon-gamma (IFN-gamma) behandelten und untersuchten, wie sich daraufhin die Genaktivität der Zellen veränderte.
Die Forscher beobachteten, dass IL-4, wie bei Immunzellen, eine Aktivierung von Genen der sogenannten Th-2 Immunantwort auslöste, die zur Entstehung von Asthma beiträgt. IFN-gamma dagegen bewirkte das Gegenteil, indem es das Ablesen von Th-1 Genen begünstigte.
So wird etwa Interleukin-24 (IL-24) durch IL-4 herauf- und durch IFN-gamma heruntergeregelt. Damit wäre IL-24 möglicherweise ein Biomarker für eine allergische Entzündung des Atemwegsepithels.
Gleicher Mechanismus bei Heuschnupfen-Patienten nachgewiesen
Um die Relevanz ihrer Ergebnisse zu überprüfen, untersuchten die Wissenschaftler ob Patienten mit Heuschnupfen genauso reagieren, wie die Zellen in der Kulturschale. Wie sich zeigte, tritt der gleiche Effekt bei den Nasenschleimhäuten der Patienten auf. Laut den Forschern führt die Regulation der Epithelzellen bei der allergischen Erkrankung zu einer Art Fingerabdruck der Allergie. Weitere Untersuchungen sollen nun klären, ob diese Veränderungen möglicherweise auch die Immunantwort der Betroffenen beeinträchtigt oder andere Reaktionen auf die Umwelt behindert.
„Bisher war das Th1/Th2-Paradigma nur auf die T-Zellen beschränkt. Der von uns gefundene Mechanismus über Epithelzellen eröffnet daher eine tiefere Sicht auf die Komplexität der Immunantwort und bietet neue Ansatzpunkte für die Entwicklung von Therapien bei allergischen Erkrankungen“, so Schmidt-Weber.
Helmholtz Zentrum München, 20.11.2015
Originalpublikation:
Zissler, UM. et al. (2015). Interleukin-4 and IFN-gamma orchestrate an epithelial polarization in the airways. Mucosal Immunology, DOI: 10.1038/mi.2015.110