Zusammenhang Asthma Neurodermitis

Dr. rer. nat. Andrea Braun, Laborleiterin Experimentelle Allergologie und Immunologie, Dermatologie, Venerologie und Allergologie an der Universitätsmedizin Göttingen zu ihrer Studie zu Asthma und Neurodermitis!

Asthma: Könnte Neurodermitis die Ursache sein?

Es gibt viele Theorien zu Ursachen und Entstehung von Allergien, aber viele Mechanismen sind bisher auch noch völlig unerforscht. Ein wesentlicher Schritt bei der Entschlüsselung der den allergischen Erkrankungen zugrundeliegenden Mechanismen gelang einem Forschungsteam in Göttingen unter der Leitung von Dr. Andrea Braun. Erstmals konnte gezeigt werden, dass genetische Schäden in der Hautbarriere, nicht nur die Entstehung von Neurodermitis begünstigen, sondern nach einem Allergenkontakt, es auch vermehrt zu Atemwegsallergien kommen kann. MeinAllergiePortal sprach mit Dr. rer. nat. Andrea Braun, Laborleiterin Experimentelle Allergologie und Immunologie, Dermatologie, Venerologie und Allergologie an der Universitätsmedizin Göttingen über ihre Studie zu den Zusammenhängen zwischen Asthma und Neurodermitis.

Frau Dr. Braun, Sie haben in Ihrer Studie die Zusammenhänge zwischen Neurodermitis und Atemwegsallergien untersucht, wie sind Sie dabei vorgegangen?

Der Zusammenhang zwischen frühkindlicher Neurodermitis, auch als atopisches Ekzem oder atopische Dermatitis bezeichnet, und der späteren Entwicklung anderer atopischer Erkrankungen wie Nahrungsmittelallergien, Heuschnupfen oder eben auch Asthma Bronchiale, dem sogenannten ‚atopischen Marsch‘, ist bereits bekannt. In genomweiten Assoziationsstudienn Assoziationsstudien wurden verschiedene Risikogene identifiziert, deren Mutation nicht nur mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit einhergeht Neurodermitis zu entwickeln, sondern bei bestehendem Ekzem auch vermehrt zu Asthma führen kann.

In diesem Zusammenhang interessieren uns speziell jene Gene, die für die Ausbildung einer funktionellen Hautbarriere benötigt werden. Konkret handelt es sich hierbei um Filaggrin und Hornerin, zwei Proteine der äußersten Schicht der Epidermis, der Hornschicht. Diese Proteine tragen nicht nur zur mechanischen Stabilität bei, sondern sind auch für die Hydratation und die Aufrechterhaltung des Säureschutzmantels der Hornschicht wichtig.

Da es allerdings bis dato kein experimentelles Modell gab, das uns erlaubt, den Zusammenhang zwischen einer Hautbarriere-Defizienz, d.h. einer gestörten Hautbarriere, und der Progression, das heißt dem Fortschreiten  des ‚atopischen Marsches‘ zu modulieren und zu untersuchen, haben wir verschiedene Aspekte kombiniert: Zunächst haben wir ein Mausmodell entwickelt, das die gestörte Hautbarriere abbildet. Dies haben wir erreicht, indem wir die beiden Hochrisiko-Gene Filaggrin und Hornerin ausgeschaltet haben. In diesem Modell mit einer genetischer Prädisposition zur Barriere-Störung haben wir dann den Einfluss einer akuten Neurodermitis auf eine Antigen-Sensibilisierung untersucht und weiter die Entstehung von Asthma. Mit diesem hochkomplexen System können wir jeden einzelnen Schritt des Krankheitsverlaufes untersuchen. Außerdem haben wir die Möglichkeit, dieses Modell zu verändern oder später auch prophylaktische bzw. therapeutische Maßnahmen zu testen.

In Ihrer Studie konnten Sie nachweisen, dass Neurodermitis durch die dabei entstehenden Entzündungen zur Entstehung von Asthma beitragen  kann, welche Mechanismen greifen hierbei?

In unserem Ansatz liegt der Fokus darin, den Einfluss der Hautbarriere im Prozess des ‚atopischen Marsches‘ zu untersuchen. Dieser Vorgang ist komplex und es gibt eine Reihe an ‚Einflussfaktoren‘. Der große Vorteil unseres Modells ist, dass es uns erlaubt, die Beobachtungen aus den genetischen Studien nachzustellen und zu Grunde liegende Mechanismen im Detail zu entschlüsseln.

Eine gestörte Hautbarriere erleichtert zum einen das Eindringen von Allergenen, wodurch immunologische Signalkaskaden in Gang gesetzt werden, die wiederum systemisch wirken und somit eine Sensibilisierung, aber andererseits auch die Ausbildung eines Asthmas erleichtern. Eine wichtige Schlüsselposition nimmt hier die Produktion des Signalmoleküls TSLP (Thymic Stromal Lymphopoietin) ein, das von Keratinozyten, aber auch von Epithelzellen der Lunge gebildet wird. Von TSLP weiß man, dass es das Immunsystem in Richtung einer Th2-Antwort lenkt und im Zusammenhang mit einer erhöhten Asthmaanfälligkeit steht. Die genauen zellulären Mechanismen, vor allem im Zusammenhang mit dem ‚atopischen Marsch‘ sind Gegenstand aktueller Forschung. Genau hier setzen unsere Ansätze an: Wo wird TSLP genau produziert? Auf welche Zellen wirkt es? Wie genau führt das TSLP-Signal zu einer Th2-Verschiebung? Welche weiteren Signalmoleküle gibt es? Und wie kann man hier entgegenwirken?

Welche Rolle spielen dabei die Tight Junctions und welche Rolle spielt das Mikrobiom der Haut?

Auch die Tight Junctions haben eine wichtige Funktion für die intakte Hautbarriere, indem sie die Hautzellen miteinander verbinden und dadurch die selektive Permeabilität, d.h. Durchlässigkeit, der Epidermis regulieren. Auch hier gilt: Sind diese aufgrund eines Defekts der Tight-Junction-Proteine nicht funktionsfähig, kommt es zu einer Störung dieser Hautbarriere. Als Folge können Allergene unkontrolliert in den Körper eindringen.

Und ja, auch das Mikrobiom der Haut ist hier von zentraler Bedeutung: In läsionaler Haut beim atopischen Ekzem ist die Homöostase, also die Zusammensetzung der Mikroorganismen, gestört, so dass es zu einem Ungleichgewicht der Besiedlung kommt; Staphylokokken nehmen überhand und verstärken die Entzündungsreaktion. Dies ist vor allem bei einer gestörten Barriere aufgrund einer Filaggrin-Defizienz der Fall, da hier die antimikrobielle Wirkung fehlt.

Allerdings darf man nicht vergessen, dass die Pathogenese, d.h. die Entstehung, der atopischen Dermatitis sehr komplex ist und von vielen Faktoren beeinflusst wird. So darf man z.B. das Darm-Mikrobiom nicht außer Acht lassen. Auch hier weiß man, dass eine geringe Keimvielfalt mit einem erhöhten Allergie-Risiko verbunden ist.

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