Niesen, laufende Nase, tränende Augen und sogar Atemnot – nach Schätzungen der Ärztekammer leiden in Deutschland etwa 20 bis 30 Millionen Menschen Deutscher Allergologe (ÄDA) von Allergien wie Heuschnupfen, Arzneimittelallergie oder Nahrungsmittelallergie. Aufsteigender Trend. Diese allergischen Reaktionen sind hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass Histamine, Proteasen oder Zytokine von den Zellen des angeborenen Immunsystems freigesetzt werden.

Diese sogenannten „Mastzellen“ werden durch IgE-Antikörper, Bestandteile des spezifischen Immunsystems, aktiviert. Wenn diese Antikörper für bestimmte Allergene sensibilisiert sind, aktivieren sie wiederum bei jedem neuen Kontakt Mastzellen. Diese setzen wiederum Histamine, Proteasen oder verschiedene Zytokine frei und der Mensch zeigt typische allergische Symptome. Bisher war jedoch der evolutionäre Kontext dieses gut etablierten Systems und warum dieses System während der Evolution überlebt hat, fraglich.

Die positiven Seiten der allergischen Reaktion

In einer gemeinsamen Studie von CeMM – Molekularmedizinisches Forschungszentrum der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW)An der Medizinischen Universität Wien und der Medizinischen Fakultät der Stanford University gingen die Forscher noch einen Schritt weiter, um diese Frage zu beantworten. Sie fanden heraus, dass IgE-Antikörper, die mit Mastzellen assoziiert sind, die Resistenz des Körpers gegen bakterielle Infektionen erhöhen können.

Die Hypothese, dass die Wechselwirkung von IgE und Mastzellen nicht nur bei Allergien für den Körper negativ ist, wird seit langem vertreten. Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass Mastzellen eine Rolle bei der angeborenen Resistenz bestimmter Schlangen und Bienen gegen das Gift spielen. Basierend auf diesen Studien haben Wissenschaftler nun die Bedeutung einer Wechselwirkung zwischen Mastzellen und IgE-Antikörpern für die Abwehr toxischer Organismen, insbesondere pathogener Bakterien, untersucht. Sie veröffentlichten die Ergebnisse der Studie in einer Fachzeitschrift Immunität.

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Aufgrund “seiner enormen klinischen Bedeutung und seines riesigen Toxinrepertoires” wählten die Forscher das antibiotikaresistente Bakterium Staphylococcus aureus, einen der am meisten gefürchteten Krankenhauskeime, als Krankheitserreger. Im Rahmen ihrer Forschung infizierten sie gentechnisch veränderte Mäuse mit dem Erreger. Sie untersuchten auch Mastzellmodelle in vitro, um die Funktionen ausgewählter Komponenten der IgE-Effektormechanismen zu entschlüsseln.

Abwehr gegen bakterielle Infektionen

Es wurde gefunden, dass Mäuse, die an leichten Hautinfektionen mit S. aureus litten, spezifische IgE-Antikörper gegen bakterielle Komponenten entwickelten. Diese Immunantwort machte die Mäuse resistenter gegen schwere Lungen- oder Haut- und Sekundärgewebeinfektionen. Gentechnisch veränderte Mäuse, denen der IgE-Effektormechanismus oder Mastzellen fehlen, entwickelten nicht den Schutz, der für schwere Sekundärinfektionen erforderlich ist.

Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Wechselwirkung des Effektormechanismus von IgE mit Mastzellen – oft nur heute im allergischen Kontext bekannt – nicht nur pathologisch, sondern auch vorteilhaft sein könnte, schreiben die Autoren. “Die Abwehr pathogener toxinproduzierender Bakterien könnte daher eine wichtige biologische Funktion des ‘Allergiemoduls’ sein.” Darüber hinaus könnte diese Funktion – aus evolutionärer Sicht gesehen – der Grund sein, warum diese immunologische Wechselwirkung während der menschlichen Evolution erhalten geblieben ist. Und das, auch wenn es bei besonderer Empfindlichkeit gegenüber anderen Fremdstoffen sogar lebensbedrohliche Reaktionen auslösen kann.

Veröffentlichung:

„„IgE-Effektormechanismen tragen in Verbindung mit Mastzellen zur erworbenen Abwehr des Wirts bei Staphylococcus aureusPhilipp Starkl, Martin L. Watzenboeck, Lauren M. Popov, Sophie Zahalka, Anastasiya Hladik, Karin Lakovits, Mariem Radhouani, Arvand Haschemi, Thomas Marichal, Laurent L. Reber, Nicolas Gaudenzio, Riccardo Sibilano, Lukas Stulik, Frédéric Fontaine. André C. Müller, Manuel R. Amieva, Stephen J. Galli, Sylvia Knapp, Immunität, 2020 DOI: 10.1016 / d.immuni.2020.08.002

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Titelbild: Wenn Antikörper und Zellen interagieren, können nicht nur Allergien, sondern auch positive Auswirkungen auf die Gesundheit auftreten. © CeMM / ÖAW