Auf der Suche nach den Ursachen von Allergien und Asthma liefert eine Zufallsentdeckung neue Hinweise: Forscher um Dr. Marcus Peters haben festgestellt, dass das Enzym Guanylatcyclase in Zellen die Grundlage für die Art der Immunantwort bildet. Allergische Symptome sind mehr oder weniger stark ausgeprägt, je nachdem welche Immunantwort die Oberhand gewinnt. „Das ist besonders interessant, da es pharmazeutische Wirkstoffe gibt, die das Enzym anregen oder sogar hemmen“, erklärt Marcus Peters. Über ihre Entdeckung berichten die Teams der Abteilung Experimentelle Pneumologie der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Prof. Dr. Albrecht Bufe und der Abteilung Pharmakologie und Toxikologie um Prof. Dr. Doris Koesling in der Zeitschrift Scientific Reports vom 20. Juli 2018.
Mäuse ohne Enzym zeigen weniger Symptome
Das Enzym Guanylatcyclase ist an vielen Signalwegen in Zellen beteiligt. Es produziert das Signalmolekül cGMP, das wiederum verschiedene Funktionen hat. Zum Beispiel erweitert es die Blutgefäße. Pharmazeutische Wirkstoffe, die das Enzym stimulieren, werden daher unter anderem bei Patienten mit pulmonaler Hypertonie eingesetzt.
In Studien mit sogenannten Knock-out-Mäusen, denen eine Isoform des Enzyms Guanylatzyklase fehlt, stellten die Forscher fest, dass allergische Reaktionen auf Hühnereiweiß (Ovalbumin) bei den Knock-out-Mäusen im Vergleich weniger ausgeprägt waren zu Wildtypmäusen. Weitere Untersuchungen zeigten, dass das Enzym bei der allergischen Immunantwort eine Rolle spielt.
Verschiedene Arten von Immunantworten
"Im Körper gibt es verschiedene Arten der Immunantwort, die sich durch die freigesetzten Botenstoffe unterscheiden", erklärt Marcus Peters. Die sogenannte Th1-Antwort dient vor allem der Abwehr von Infektionen durch Viren und intrazelluläre Bakterien, die Th2-Antwort ist eher auf parasitäre Infektionen wie Würmer ausgerichtet. Beide Arten der Immunantwort unterdrücken sich gegenseitig: Ist die Th1-Antwort stärker ausgeprägt, schwächt sie die Th2-Antwort ab und umgekehrt.
"Die Th2-Antwort ist derjenige, der die schweren Symptome bei allergischen Erkrankungen wie Heuschnupfen und Asthma auslöst", erklärt Marcus Peters. Bei den Knock-out-Mäusen, denen die Guanylatcyclase fehlt, war die Th1-Antwort stärker ausgeprägt und unterdrückte somit die Th2-Antwort. Die allergischen Symptome waren somit schwächer als bei den Wildtypmäusen.
Untersuchung pharmazeutischer Wirkstoffe
„Es gibt pharmazeutische Wirkstoffe, die die Guanylatcyclase unterdrücken“, erklärt Marcus Peters, „allerdings noch nicht im klinischen Einsatz. Es wäre sehr interessant zu untersuchen, ob solche pharmazeutischen Wirkstoffe auch Auswirkungen auf Allergien und Asthma haben."
