Klosterfrau Healthcare Group | Award
AUSZEICHNUNG FÜR FORSCHUNG ZU FRÜHEN IMMUNMECHANISMEN BEI DER ENTWICKLUNG VON KINDLICHEM ASTHMA
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Die Preisträgerin identifizierte im Rahmen ihrer Forschung an der Kinderklinik und Kinderpoliklinik im Dr. von Haunerschen Kinderspital München einen potenziellen Biomarker im Nabelschnurblut Neugeborener, der eine sehr frühe Risikoabschätzung hinsichtlich der Entwicklung von Asthma ermöglicht. Zusätzlich wies sie über die Beeinflussung dieses zentralen Regulators protektive anti-inflammatorische Effekte von landwirtschaftlichen Staubextrakten auf Zellen gesunder und asthmatischer Kinder nach. Diese neuen Erkenntnisse liefern nicht nur einen wertvollen Beitrag zum tieferen Verständnis der Pathogenese von Asthma sondern auch zur Entwicklung von Präventionsstrategien.
Asthma bronchiale ist die häufigste chronische Erkrankung im Kindes- und Jugendalter.1 Deutschlandweit betrifft sie acht bis zehn Prozent der Heranwachsenden.2 In über 80 Prozent der Fälle treten die ersten Asthmasymptome vor dem 5. Lebensjahr auf,2 in überwiegender Zahl als allergisches Asthma.3
Allergisches Asthma resultiert aus einem komplexen Zusammenspiel von genetischer Prädisposition und auslösenden Umweltfaktoren.4 Bemerkenswert ist der Unterschied hinsichtlich der Prävalenzen zwischen Kindern aus ländlichen und städtischen Gebieten: Insbesondere ein landwirtschaftliches Umfeld mit konstanter Exposition gegenüber mikrobiellen Bestandteilen wirkt schützend vor Asthma.5-7
Theodorou, geb. Krusche, beleuchtet in ihrer mit dem „International Klosterfrau Group Award for Research of Airway Diseases in Childhood” ausgezeichneten Forschungsarbeit* die zugehörigen immunologischen Hintergründe rund um das TNF-α-induzierte Protein 3 (tumor necrosis factor alpha-induced protein 3, TNFAIP3).
Asthma beim Kind: TNFAIP3 als Schlüsselfaktor identifiziert
Als Teil eines internationalen Forscherteams analysierte die Preisträgerin unter anderem die Expression von TNFAIP3 in humanen Zellen mit und ohne Stimulation durch Extrakte landwirtschaftlichen Staubs und mikrobieller Lipopolysaccharide (LPS). Dazu griff sie auf mononukleäre Zellen des peripheren Blutes (PBMC) von 250 gesunden und asthmatischen Kindern aus städtischen und ländlichen Gebieten Europas und Chinas zurück. In Zellen von Asthmapatienten aus städtischen Gebieten wies die im Vergleich verminderte Expression des anti-inflammatorischen TNFAIP3 sowie erhöhte Level an proinflammatorischem Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4) auf einen gesteigerten inflammatorischen Status hin. Die ex vivo Stimulation der Zellen mit landwirtschaftlichem Staub oder LPS glich diese Dysbalancen aus. Dahingegen wiesen die Expressionsmuster von Kindern aus ländlichen Gebieten oder aus der Landwirtschaft auf eine Immuntoleranz hin, die auf eine konstante Exposition mit Umweltstoffen zurückzuführen ist. Zusätzlich konnte Theodorou im Nabelschnurblut von Kindern, die unabhängig von ihrer städtischen oder ländlichen Herkunft im Schulalter Asthma entwickelten, eine geringere Expression von TNFAIP3 nachweisen. Mit diesen Forschungsergebnissen identifizierte Theodorou TNFAIP3 als zentralen Regulator bei der Pathogenese von Asthma im Kindesalter und beim umweltinduzierten Schutz desselben.
Entscheidend für zukünftige Präventionsstrategien
Die mit dem Klosterfrau Group Award ausgezeichnete Arbeit liefert nicht nur einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis der immunologischen Abläufe bei Asthma, er stellt auch eine Basis für mögliche zukünftige diagnostische sowie präventive Ansätze dar. Als Biomarker, der bereits bei Geburt eine Risikobewertung für die Entwicklung von Asthma zulässt, könnte sich TNFAIP3 als wichtiges Werkzeug zur Unterstützung klinischer Entscheidungen etablieren. Zusätzlich stellen die anti-inflammatorisch wirksamen Bestandteile von landwirtschaftlichem Staub einen vielversprechenden Ansatz für zukünftige Entwicklungen zur Prävention und Behandlung von Asthma bei Kindern dar.
Quellen:
*Krusche J, Twardziok M, Rehbach K, et al. TNF-α-induced protein 3 is a key player in childhood asthma development and environment-mediated protection. J Allergy Clin Immunol. 2019 Dec;144(6):1684-1696.e12. doi: 10.1016/j.jaci.2019.07.029
1
Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) (Hrsg.). Lungeninformationsdienst: Asthma bronchiale bei Kindern und Jugendlichen [Website]. Abgerufen am: 03.02.2021. www.lungeninformationsdienst.de/aktuelles/
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3 Deutsche Lungenstiftung e.V., Verband Pneumologischer Kliniken e.V. (VPK) (Hrsg.). Lungenärzte im Netz: Asthma bronchiale – Häufigkeit [Website]. Abgerufen am: 03.02.2021. https://www.lungenaerzte-im-netz.de/krankheiten/asthmabronchiale/haeufigkeit/
4
Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) (Hrsg.). Allergieinformationsdienst: Risikofaktoren für allergisches Asthma [Website]. Abgerufen am: 03.02.2021. www.allergieinformationsdienst.de
krankheitsbilder/allergisches-asthma/risikofaktoren.html5 Deutsche Lungenstiftung e.V., Verband Pneumologischer Kliniken e.V. (VPK) (Hrsg.). Lungenärzte im Netz: Asthma bei Kindern – Risikofaktoren [Website]. Abgerufen am: 03.02.2021. https://www.lungenaerzte-im-netz.de/krankheiten/asthma-beikindern/risikofaktoren/
6 Mutius E von, Vercelli D. Farm living: Effects on childhood asthma and allergy. Nat Rev Immunol 2010;10:861-8. doi: 10.1038/nri2871.
7 Braun-Fahrländer C, Riedler J, Herz U, Eder W, Waser M, Grize L, et al. Environmental exposure to endotoxin and its relation to asthma in school-age children. N Engl J Med 2002;347:869-77. doi: 10.1056/NEJMoa020057.