13 January 2014 Salmonella against asthma - a new immunological therapeutic approach

There are many platitudes about the benefits of early practicing: Practice makes perfect;  you can`t teach an old dog new tricks ... How true these sayings are regarding our immune system, scientists at TWINCORE have been studied. They could show that Salmonella infections push back the inflammations that underlie asthma.

Epidemiologische Studien haben bereits gezeigt, dass früher Kontakt mit Salmonellen vor Asthma im fortgeschrittenen Alter schützt. Die molekularen Mechanismen hinter diesem Schutz sind möglicherweise ein neuer Ansatz für die Asthmatherapie.

Der Krankheitserreger selbst steuert die Art der Immunantwort: Eine Infektion mit Bakterien aktiviert beispielsweise Th1-Lymphozyten, Wurminfektionen werden durch Th2-Lymphozyten eingedämmt und im Darm spielen Th17-Zellen eine zentrale Rolle bei der Abwehr. Im Fall von Asthma können Th2 Antworten allerdings auch fehlgeleitet werden und dem Körper schaden. Die sogenannte Hygienehypothese besagt, dass Kontakt mit bestimmten Krankheitserregern in der Kindheit das Immunsystem trainiert und vor Allergien schützt. Somit können zum Beispiel Th1 Antworten aufgrund einer Erkrankung während der Kindheit im Erwachsenenalter eine schützende Funktion gegen Th2 vermittelte Krankheitsbilder, wie bei Asthma, haben. Dies beruht laut der Hypothese auf einer negativen Regulation von Th2- durch Th1 Antworten.

"Bei Asthma beobachten wir einen Spezialfall", erklärt Tim Sparwasser, der Leiter des Instituts für Infektionsimmunologie am TWINCORE. "Die Lungenerkrankung wird durch Th2-Zellen dominiert und wir sehen eine Verbesserung des Asthmas, wenn gleichzeitig eine Wurminfektion vorliegt."  Allerdings schützen auch Salmonellen vor Asthma - und die zählen zu den Bakterien, deren Abwehr normalerweise über das Th1-System gesteuert wird. "Wir haben nun untersucht, auf welchen Wegen Salmonellen Asthma beeinflussen und wo die Verbindung zwischen den verschiedenen Regulationspfaden liegt", sagt Venkateswaran Ganesh, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut.

Was die Wissenschaftler im Mausmodell gefunden haben, öffnet möglicherweise eines Tages eine neue Tür zur Asthmatherapie: Bei einer Salmonelleninfektion steigt die Zahl bestimmter Immunzellen, nämlich die der myeloiden Suppressorzellen, einer Art Makrophagen. Diese Zellen wirken auf bereits ausgereifte Th2-Zellen ein, indem sie ihre Effektorfunktion abschwächen und somit auch die Abwehrreaktion drosseln. Dieser Mechanismus ist auch Teil des- zweifelhaften- Erfolgs der Salmonellen bei einer Infektion. Die regulatorische Funktion dieser speziellen Makrophagen ist zudem das Bindeglied zu den auch für das Asthma so wichtigen Th2-Zellen. Bei Asthma greift ein weiterer Effekt dieses Mechanismus, denn er drängt gleichzeitig auch die Entzündung zurück, die akutes Asthma ausmacht und hilft damit dem Asthmapatienten. Der Pegel der Makrophagen mit diesen besonderen Eigenschaften ist in einem gesunden Körper allerdings sehr niedrig. "Wenn es uns gelänge, diesen Immunzellen einen Salmonellenangriff vorzutäuschen und sie darüber zu vermehren, könnten wir eventuell die Th2-Zellen und damit die starke Entzündung zurückdrängen, die akutem Asthma zugrunde liegt", wagt Tim Sparwasser einen therapeutischen Ausblick.

Contact:

Prof. Dr. Tim Sparwasser, <link _blank>tim.sparwasser(at)twincore.de
Tel: +49 (0)511-220027-201