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.


Sie haben in Ihrer Studie die Atemwegsallergien untersucht. Sind die Erkenntnisse aus Ihrer Studie auch auf die Entstehung von Nahrungsmittelallergien übertragbar?

Ein Zusammenhang zwischen Nahrungsmittelallergie und Neurodermitis tritt bei etwa nur einem Drittel der Patienten, v.a. im Kindesalter, auf. Hierbei kommt es zu einem Neurodermitis-Schub nach dem Verzehr von bestimmten Nahrungsmitteln. Inwieweit eine Störung der Hautbarriere allerdings ursächlich zu einer Entstehung einer Nahrungsmittel-Sensibilisierung oder -Allergie beiträgt, ist derzeit schwer zu sagen. Erste genetische Studien deuten darauf hin, dass eine gestörte Hautbarriere tatsächlich mit einer erhöhten Wahrscheinlichkeit einer frühkindlichen Nahrungsmittel-Sensibilisierung einhergeht. Theoretisch - und auch praktisch - können wir unser Modell dahingehend modifizieren und den Zusammenhang einer gestörten Hautbarriere und der Entstehung von Nahrungsmittelallergien untersuchen.

In einer englischen Studie hat man durch das frühe Einführen von Erdnussflips einen präventiven Effekt bei Kindern in Bezug auf die Erdnussallergie festgestellt. Wie ließe sich dies mit Ihren Studienergebnissen in Einklang bringen?

Es ist allgemein bekannt, dass der Gastrointestinal-Trakt eine wichtige Rolle bei der Toleranzinduktion spielt. Das heißt, dass eine frühe Auseinandersetzung des Verdauungstraktes bzw. dessen Immunsystem mit entsprechenden Lebensmitteln wichtig ist für die Ausbildung der oralen Toleranz; eine Art Allergieprävention sozusagen. Dieser protektive Effekt wird in dieser Studie bestätigt. Allerdings liegen über die zugrundeliegenden Mechanismen oder aber auch die Dauer der Toleranzinduktion noch keine detaillierten Kenntnisse vor.

Über die Haut hingegen kann leichter eine Sensibilisierung gegenüber bestimmter Allergene erfolgen, besonders im Baby- und Kindesalter, und vor allem bei einer gestörten Hautbarriere. Dieser Weg der Sensibilisierung ist für die Sensibilisierung mit Hausstaubmilben am besten untersucht. Im Falle der Erdnuss-Sensibilisierung in der Studie erfolgt diese wahrscheinlich über die Haut sehr früh, also vor einer oralen Einnahme und somit vor der Toleranzinduktion. Um einer Sensibilisierung über die Haut vorzubeugen, ist es erforderlich, die Hautbarriere durch geeignete therapeutische Maßnahmen wieder herzustellen. Das heißt Hautpflege ist bei Neurodermitis das A und O, nicht nur als Basispflege, um die Symptome der Neurodermitis zu verbessern, sondern auch um weiteren Sensibilisierungen und Folgeerkrankungen wie dem allergischen Asthma und auch Nahrungsmittelallergien vorzubeugen.

Wie geht es weiter mit Ihren Forschungen?

Wie bereits erwähnt wollen wir natürlich verstehen, welche Mechanismen für dieses Krankheitsbild verantwortlich sind. Also welche immunologischen Mechanismen sind verantwortlich dafür, dass eine akute Neurodermitis zu einer verstärkten Allergen-Sensibilisierung führt? Das heißt, als erstes werden wir den Entzündungsprozess der akuten Neurodermitis nach einer Barrierestörung untersuchen: Welche Signalmoleküle werden ausgeschüttet und welche Zellen des Immunsystems sind hier beteiligt? Erst wenn wir verstehen, welche Immunreaktionen verändert sind, können wir eine geeignete Strategie für spezifische therapeutische Maßnahmen machen.

Frau Dr. Braun, herzlichen Dank für dieses Interview!

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