Mastzeller Universaltherapie Tiergifte

Prof. Dr. Martin Metz, Oberarzt an der Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie der Charité Universitätsmedizin in Berlin

Mastzelle: Forscher entwickeln eine Universaltherapie gegen Tiergifte

Mastzellen spielen eine zentrale Rolle bei der Allergieentstehung und sind ein wesentlicher Faktor beim Allergischen Schock. Mastzellen schütten Histamin aus und verursachen so die Entzündungen im Körper, die sich durch allergische Symptome bemerkbar machen. Lange wurden sie deshalb als "Bösewichte" eingestuft – im Zusammenhang mit Allergien sah man sie als Teil des Problems. Dieses Bild wandelt sich zunehmend. Forschungen haben gezeigt, dass Mastzellen nicht nur Probleme verursachen, sondern auch eine Art "Schutzfaktor" bei der Abwehr von Tiergiften sein können. MeinAllergiePortal sprach mit Prof. Dr. Martin Metz, Oberarzt an der Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie der Charité Universitätsmedizin in Berlin über die Ergebnisse seiner Grundlagenforschung zur Entwicklung einer Universaltherapie.

Herr Prof. Metz, Sie haben am Mausmodell untersucht, welche Rolle die Mastzelle bei der Immunreaktion auf Bienengift spielt. Wie kamen Sie auf diesen Ansatz?

Wir sind von dem Grundgedanken ausgegangen, dass die Mastzelle sinnvolle Funktionen haben muss, auch wenn die Aktivitäten der Mastzelle sich im menschlichen Körper häufig negativ bemerkbar machen können. Dieser Grundgedanke ergab sich aus Untersuchungen, die wir in einem völlig anderen Bereich durchgeführt haben, den Bauchfellentzündungen.

Im Zusammenhang mit den Studien zu Bauchfellentzündungen sind wir auf Endothelin-1 (ET-1) gestoßen, ein Peptidhormon, das im Körper auch im Normalfall immer vorhanden ist, das bei starken Entzündungsreaktionen vom Körper jedoch häufig übermäßig  "hochreguliert" wird. So kann das Endothelin-1 toxisch werden, d.h. giftig, obwohl es sich um eine körpereigene Substanz handelt.

In unseren Bauchfellentzündung-Untersuchungen stellte sich heraus, dass die Mastzellen, die ja klassischerweise als "Allergiequellen" bezeichnet werden, die Aufgabe haben, die nun toxische Substanz Endothelin-1 zu kontrollieren, indem sie sie zerstören. Außerdem stellte sich heraus, dass das Endothelin-1 baugleich mit dem Gift der Israelischen Erdviper ist. Wir haben uns deshalb die Frage gestellt, ob die Mastzellen vielleicht auch zerstörend auf dieses Schlangengift wirken könnten.

 

In den darauf folgenden Versuchen zeigte sich, dass dies der Fall ist, die Mastzellen haben in der Tat auch das Gift der Israelischen Erdviper zerstört! Und: Auch in Versuchen mit anderen Schlangengiften zerstörten die Mastzellen die Gifte. Daraufhin haben wir auch Bienen- und Wespengift überprüft und konnten nachweisen, dass Mastzellen auch Bienen- und Wespengift zerstören. 1)

Dieses Ergebnis ist insbesondere deshalb hochinteressant, weil aus Sicht der Allergologen die Rolle der Mastzelle bei einer Allergie gegen Bienen- und Wespengift ja immer negativ assoziiert ist. Man sieht die Mastzelle üblicherweise als Teil des Problems und nicht als Teil der Lösung! Dementsprechend war die Tatsache, dass die Mastzelle vor den toxischen Wirkungen der Insektengifte schützt, eine Überraschung. Wir stellten uns also die Frage: "Könnte die Entwicklung einer IgE-Antwort, d.h. einer allergischen Reaktion, möglicherweise eine Schutzwirkung gegen die Gifte von Bienen und Wespen haben?"

Ein weiterer Aspekt, der uns darin bestätigte, hier weitere Untersuchungen anzustellen, war die Toxin-Hypothese, die 1991 von Margie Profit entwickelt wurde. Sie besagt, dass die meisten Allergene aus Quellen stammen, die entweder giftig sind, z.B. Bienengift, oder Gifte entwickeln können, z.B. Nahrungsmittel. Die Hypothese besagt weiter, dass allergische Reaktionen eine Art "Übung für den Ernstfall" darstellen, wobei mit "Ernstfall" eine wirklich hohe Dosis des Allergens gemeint ist.

Demnach wären eine Sensibilisierung auf bestimmte Allergene und in der Folge die daraus entstehenden allergischen Reaktionen auf diese Allergene eine natürliche Reaktion, die dem Organismus dabei hilft, das Schlimmste zu verhindern, wenn der Ernstfall eintritt und das Immunsystem mit einer sehr hohen Allergendosis konfrontiert wird. Die Toxin-Hypothese geht also davon aus, dass allergische Reaktionen immer Reaktionen auf Gifte oder potenziell giftige Substanzen sind. Hinzu kommt die Tatsache, dass Gifte in Säugetieren entzündliche Prozesse auslösen können bzw. auch Sensibilisierungen und eine IgE-vermittelte Immunreaktion.

All diese Gründe haben dazu geführt, dass wir uns mit der Rolle der Mastzelle intensiv beschäftigt haben.


Wie sah das Versuchsszenario zur Rolle der Mastzelle im Zusammenhang mit Bienengift oder Wespengift aus und was war das Ergebnis?

Zunächst haben wir Mäusen Bienengift injiziert. Die Menge entsprach etwa der Menge, die auch bei ein bis zwei natürlichen Bienenstichen injiziert wird. Nach drei Wochen haben wir den Mäusen erneut Bienengift injiziert, allerdings dieses Mal in einer normalerweise tödlichen Dosis.

Mit unseren Versuchen konnten wir nachweisen, dass die Mäuse durch die zuerst vorgenommene Injektion von Bienengift eine IgE-vermittelte Immunantwort entwickelt haben. Nach der zweiten Injektion mit einer hochdosierten Dosis hat sich dann gezeigt, dass die Mäuse durch die erste Injektion unempfindlicher gegenüber der potenziell tödlichen Bienengiftdosis wurden.  Dafür waren u.a. die IgE-Antikörper verantwortlich, die das Immunsystem der Mäuse aufgrund der ersten Bienengift-Injektion gebildet hatte.

Insgesamt hat unsere Grundlagenforschung gezeigt, dass die Bildung von IgE eine gewisse Schutzfunktion in Bezug auf Tiergifte, wie z.B. Schlangengifte und Insektengifte  hat. Allerdings lassen sich diese Erkenntnisse nicht auf andere Allergien, wie z.B. die Pollenallergie oder Nahrungsmittelallergien übertragen.

Wie lassen sich die Erkenntnisse aus Ihren Forschungen für die Behandlung von Allergien gegen Tiergifte nutzen?

Allergien auf Tiergifte sind eine weltweit bestehende Problematik. Egal ob es sich, wie bei uns, um die Bienengift- oder Wespengiftallergie handelt, oder wie z.B. in Südamerika um die Allergie auf Ameisengift, Tiergiftallergien sind immer ein Problem.

Allerdings scheinen Tiergiftallergien in der Allergologie eine eigene Kategorie zu bilden - sie unterscheiden sich von anderen Allergien in wesentlichen Merkmalen. Z.B. besteht bei  Patienten, die auf Birkenpollen allergisch reagieren, ein hohes Risiko, auch noch andere Allergien, wie z.B. eine Hausstauballergie, Neurodermitis oder ein Allergisches Asthma,  zu entwickeln. Eine höhere Wahrscheinlichkeit, auf Insektengift allergisch zu reagieren, besteht bei Pollenallergikern jedoch nicht. Aber: Patienten mit einer Tiergiftallergie, wie z.B. gegen Bienengift oder Wespengift, tragen kein höheres Risiko für zusätzliche Allergien als Nicht-Allergiker. Auch innerhalb der Tiergiftallergien gibt es keine "Kreuzreaktionen" wie man dies von den Heuschnupfen-Patienten kennt, d.h. ein Bienengiftallergiker ist nicht auch allergisch auf z.B. Spinnengift.

Wie geht es weiter in Ihrer Forschung zu den Tiergiften?

Eine wichtige Erkenntnis unserer Forschung war ja, dass die Mastzellen Tiergifte zerstören. Deshalb  versuchen wir jetzt eine bessere Therapie zur Behandlung von Schlangenbissen zu entwickeln. Wir arbeiten primär am Thema Schlangenbisse, weil diese in Ländern wie Indien und Afrika ein großes Problem darstellen, aber prinzipiell gelten die Wirkmechanismen für alle Tiergifte.   

Konkret heißt das, dass wir die Substanzen, die aus den Mastzellen freigesetzt werden - z.B. Tryptase -  und die diese Tiergifte zerstören, für neue Therapien nutzen. Bei diesen Substanzen handelt es sich um die Proteasen aus den Mastzellen, d.h. um Enzyme, die Proteine zerstören – alle Tiergifte bestehen aus Proteinen.

Zurzeit nutzt man zur Behandlung von Schlangenbissen sogenannte Gegengifte, die aus dem Gift der jeweiligen Schlange gewonnen werden müssen. Man muss also für jede Giftschlange ein eigenes Gegengift herstellen, das dann auch nur für den Biss dieser einen Schlange wirksam ist. Wir wollen ein universelles Gegengift entwickeln dass allgemein für alle Schlangenbisse und auch für alle anderen Tiergifte eingesetzt werden kann.  

Herr Prof. Metz, herzlichen Dank für dieses Gespräch!



Quellen:


1)    A Beneficial Role for Immunoglobulin E in Host Defense against Honeybee Venom, Marichal et al.,  Immunity (2013) 

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