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Enzym stellt die Weiche für allergische Immunantwort

Ein bekanntes Enzym spielt eine Rolle bei Allergien und Asthma

Ruhr-Universität Bochum am 20.07.18


Marcus Peters führte die Tests gemeinsam mit zwei Teams der Medizinischen Fakultät durch.
© RUB, Marquard

Auf der Suche nach den Ursachen für Allergien und Asthma hat ein Zufallsfund neue Hinweise ergeben: Forscherinnen und Forscher um Dr. Marcus Peters haben festgestellt, dass das Enzym Guanylatzyklase in Zellen die Weiche stellt für die Art der Immunantwort. Je nachdem, welche die Oberhand gewinnt, kommt es zu mehr oder weniger starken allergischen Symptomen. „Besonders interessant ist das, weil es Wirkstoffe gibt, die das Enzym stimulieren oder auch hemmen“, erklärt Marcus Peters. Die Teams aus der Abteilung Experimentelle Pneumologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) von Prof. Dr. Albrecht Bufe und der Abteilung für Pharmakologie und Toxikologie von Prof. Dr. Doris Koesling berichten im Journal Scientific Reports vom 20. Juli 2018.

Mäuse ohne Enzym zeigen weniger Symptome

Das Enzym Guanylatzyklase ist an vielen Signalketten in Zellen beteiligt. Es stellt das Signalmolekül cGMP her, das wiederum unterschiedliche Funktionen hat. Beispielsweise stellt es die Gefäße weit. Daher sind Wirkstoffe, die das Enzym stimulieren, unter anderem bei Patienten mit Lungenhochdruck im Einsatz.

Bei Untersuchungen an sogenannten Knock-out-Mäusen, denen eine Isoform des Enzyms Guanylatzyklase fehlt, stellten die Wissenschaftler fest, dass allergische Reaktionen auf Hühnereiweiß bei den Knock-out-Mäusen im Vergleich mit Wildtypmäusen weniger stark ausfielen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Enzym eine Rolle bei der Immunantwort spielt.

Verschiedene Typen der Immunantwort

„Es gibt bei der Immunreaktion des Körpers verschiedene Typen, die sich durch die dabei ausgeschütteten Botenstoffe unterscheiden“, so Marcus Peters. Die sogenannte Th1-Antwort dient vor allem der Abwehr von Infektionen durch Viren und Bakterien, die Th2-Antwort richtet sich gegen parasitäre Infektionen wie etwa Würmer. Beide Arten der Immunreaktion unterdrücken sich gegenseitig: Wenn die Th1-Antwort stärker ausfällt, schwächt das die Th2-Antwort ab und umgekehrt.

„Die Th2-Antwort ist diejenige, die die starken Symptome bei allergischen Erkrankungen wie Heuschnupfen und Asthma auslöst“, erklärt Marcus Peters. Bei den Knock-out-Mäusen, denen die Guanylatzyklase fehlt, fiel die Th1-Antwort stärker aus und unterdrückte so die Th2-Antwort. Daher fielen die allergischen Symptome schwächer aus als bei Wildtyp-Mäusen.

Wirkstoffe untersuchen

„Es gibt Wirkstoffe, die die Guanylatzyklase unterdrücken“, so Marcus Peters, „allerdings sind sie noch nicht im klinischen Einsatz. Es wäre sehr interessant zu untersuchen, ob solche Wirkstoffe auch Auswirkungen auf Allergien und Asthma haben.“

Förderung

Die Arbeiten wurden gefördert durch Mittel der Forschungsförderung der Medizinischen Fakultät – Forum-Programm (AZ F785-2013).

Originalveröffentlichung

Stefanie Gnipp, Evanthia Mergia, Michelle Puschkarow, Albrecht Bufe, Doris Koesling, Marcus Peters: Nitric oxide dependent signaling via cyclic GMP in dendritic cells regulates migration and T-cell Polarization, in: Scientific Reports 2018, DOI:10.1038/s41598-018-29287-9, https://www.nature.com/articles/s41598-018-29287-9

Molekulare Medizin Lunge & Atemwege

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