Wissenschaft: Bei Asthma werden bestimmte Helferzellen zu Krankheitsauslösern

Fabian Peters
Wissenschaftler identifizieren die molekulare Ursache der Asthma-Entstehung
Asthma ist zwar in den Symptomen relativ gut kontrollierbar, doch eine Heilung kann auf Basis der verfügbaren Behandlungsansätze bislang nicht erreicht werden. Auch die Ursachen der Erkrankung bleiben unklar. Allerdings konnten Forscher in einer aktuellen Studie den molekularen Mechanismus identifizieren, durch den ein Typ von Immunzellen entsteht, der an allergischen Erkrankungen wie Asthma beteiligt ist.

Die Wissenschaftler um Professorin Dr. Magdalena Huber von der Philipps-Universität Marburg konnten in ihren Untersuchungen zeigen, dass bestimmte Proteine, die an der Entwicklung von Immunzellen beteiligt sind, zu einem Ungleichgewicht in der Bereitstellung der Immunzellen führen. Unter Einfluss der Proteine werden gegebenenfalls übermäßig spezielle Immunzellen produziert, die mit der Entstehung der Autoimmunerkrankungen wie Asthma in Zusammenhang stehen. Ihre Ergebnisse haben die Forscher in dem Fachmagazin „Nature Communications“ veröffentlicht.

Bei Asthma werden durch ein Ungleichgewicht bestimmter Proteine übermäßig Immunzellen vom Typ Th9 gebildet. (Bild: bubutu/fotolia.com)

Steuerung der Zell-Differenzierung
Bei der Analyse der molekularen Prozesse, die zu der Differenzierung der sogenannten T-Helferzellen führen, konnten die Wissenschaftler einige bahnbrechende Erkenntnisse gewinnen. T-Helferzellen tragen normalerweise zur Immunabwehr des Körpers beispielsweise gegen Wurmbefall und Krebserkrankungen bei, sie sind aber auch an Autoimmunerkrankungen und Asthma beteiligt, erläutern die Experten. Diese Immunzellen entstehen aus unreifen Vorläufern und spezialisieren sich auf bestimmte Leistungen, wenn äußere Reize sie zur Reifung anregen, so die Wissenschaftler weiter. Dieser Prozess werde als Zell-Differenzierung bezeichnet.

Zusammenspiel zweier Proteine untersucht
Welche Zellen sich bei der Zell-Differenzierung entwickeln, wird laut Aussage der Forscher durch das netzartige Zusammenwirken von Genen gesteuert, die sich gegenseitig an- oder abschalten. „Um allergische Erkrankungen wirksam bekämpfen zu können, gilt es herauszufinden, wie die Differenzierung der T-Helferzellen genetisch gesteuert wird“, so Prof. Huber. Das Forscherteam hat daher das Zusammenspiel zweier Proteine untersucht, die maßgeblichen Einfluss auf die Differenzierung der T-Helferzellen haben. Sie analysierten die Wirkung der sogenannten „Interferon-regulierenden Faktoren“ IRF1 und IRF4.

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Gegenläufige Wirkung der beiden Proteine untersucht
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die beiden Proteine gegeneinander arbeiten, wenn sich ein bestimmter Typ von T-Helferzellen entwickelt, die Th9-Zellen. Diese Th9-Zellen sind durch die Produktion des Proteins Interleukin 9 (IL-9) gekennzeichnet und in den Versuchen habe sich gezeigt, dass IRF1 die Produktion von IL-9 unterdrückt, berichten die Forscher. Das Protein IRF4 habe hingegen die IL-9-Produktion gefördert. Diese Beobachtung legte die Vermutung nahe, dass IRF1 und IRF4 um die Kopplung an ein Gen konkurrieren, das die Bauanleitung für IL-9 enthält, berichtet die Philipps-Universität Marburg.

Auswirkungen auf die Entstehung von Asthma
Im Mausmodell untersuchten die Forscher, welche Konsequenzen die gegeneinander gerichteten Aktivitäten von IRF1 und IRF4 für die Entstehung von Asthma haben. Hier konnten sie nachweisen, dass IRF1 die krankmachende Wirkung von Th9-Zellen begrenzt. Dies spreche dafür, dass „Asthmatiker ein gestörtes Gleichgewicht der beiden Faktoren besitzen und aus diesem Grund mehr Asthma-förderndes IL-9 produzieren“, erläutert die Erstautorin Lucia Campos Carrascosa von der Philipps-Universität Marburg.

Neue Möglichkeiten der Behandlung
„Unsere Studie belegt, dass das Molekülverhältnis zwischen IRF1 und IRF4 das Schicksal von Th9-Zellen beeinflusst“, so das Fazit von Prof. Huber. Dies eröffne auch neue Möglichkeiten für die Behandlung von allergischen Erkrankungen wie Asthma. An der Studie waren neben den Wissenschaftlern aus Marburg auch Forscher des Universitätsklinikums Mainz, der Universitäten Würzburg und München (LMU) sowie japanische Forscher aus Osaka beteiligt. (fp)