Wissenschaftler haben ein einzelnes Molekül identifiziert, das erklären würde, wie Bakterien eine der schwerwiegendsten Arten von Asthma auslösen können. Ein Befund, der zum ersten Mal den „fehlenden Zusammenhang“ zwischen der Exposition gegenüber bakteriellen Komponenten und extremer Entzündung des Atemwege der Lunge. Die Ergebnisse der Forschung wurden in Science Translational Medicine veröffentlicht.
Die neue Studie verdeutlicht nicht nur, wie sich eine schwere Form von Asthma auf Patienten auswirkt, sondern zeigt auch, wie sich bakterielle Dysbiose (Veränderungen nützlicher Bakterien bei Exposition gegenüber pathogenen Formen) auf gefährdete Lungen auswirkt.
Asthma ist eine chronisch entzündliche Erkrankung, bei der sich die Atemwege verengen, das Atmen erschwert und Husten oder Engegefühl in der Brust verursacht. Asthmaanfälle können von leicht bis lebensbedrohlich reichen. Die Ursachen von Asthma sind unklar, aber es wird angenommen, dass eine Vielzahl von Umwelteinflüssen, einschließlich Allergene, Bakterien, Toxine und Viren, den Zustand verschlimmern, und die Genetik könnte eine Rolle spielen.
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) wurde geschätzt, dass Asthma 2019 262 Millionen Menschen betroffen und 461.000 Todesfälle verursacht hat. Es ist eine chronische Krankheit, die durch wiederkehrende Anfälle von Atemnot und Keuchen gekennzeichnet ist und Menschen jeden Alters betrifft. Es ist die häufigste chronische Erkrankung bei Kindern.
Die Ärzte dachten einmal, dass es nur eine Art der Krankheit gibt, aber Untersuchungen haben gezeigt, dass es zwei Arten von Asthma gibt: Typ 2, der entzündlich ist und allergisches Asthma einschließt, und nicht Typ 2. Bei einer Art von allergischem Asthma produziert der Körper auch viel Immunglobulin E als Reaktion auf Auslöser wie Staub oder Hautschuppen von Haustieren.
Obwohl es eine Vielzahl von Behandlungen für Asthma gibt, zielen viele von ihnen auf Entzündungen ab, die durch Typ-2-Zytokinen verursacht werden, von denen etwa die Hälfte der Asthmapatienten betroffen ist Es gibt einen Mangel an Behandlung für Menschen mit anderen Arten von Asthma. Obwohl Asthma mit bakteriellen Infektionen und Dysbiose in Verbindung gebracht wurde (Veränderung der mikrobiotischen Flora, die nützliche Stämme reduziert, um eine Zunahme schädlicher Stämme zu erreichen), ist nicht genau klar, wie Bakterien bei der Störung eine Rolle spielen.
Es wird angenommen, dass schweres Asthma auf bakterielle Dysbiose zurückzuführen ist, der Mechanismus, der sie vereint, bleibt jedoch unklar. Einige frühere Forschungen versuchten, diesen Mechanismus zu verstehen und identifizierten das Protein Oncostatin M als Vermittler für schweres Asthma. Seine Blockierung mit einem Antikörper reduzierte schwere asthmabedingte Symptome bei Mäusen, nachdem sie bakteriellen Reizen ausgesetzt waren. Zusammen unterstützen diese Ergebnisse die Weiterentwicklung von Antikörpern und anderen Medikamenten gegen Oncostatin M zur Behandlung von schwerem Asthma. Neue Forschungen haben nun einen mechanischen Zusammenhang zwischen Keimen und Asthma gefunden.
Ein wichtiger Bestandteil der Bakterienzellmembranen ist ein Molekül namens Lipopolysaccharid (LPS), das die Aktivität entzündungsfördernder Moleküle auslösen kann, einschließlich eines Zytokins namens Oncostatin M (OSM). In der jüngsten Studie, als Forscher Biopsien von Asthmapatienten analysierten, stellten sie fest, dass die OSM-Spiegel ungewöhnlich hoch waren. Eine Entdeckung, die auch mit anderen entzündlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht wurde.
Diese Arbeit hat gezeigt, dass OSM einen erheblichen Einfluss auf die genetische Aktivität haben kann, die mit schwerem Asthma in Verbindung gebracht wurde. Es ist das Protein, das Entzündungen der Atemwege zu fördern scheint und Asthmaanfälle verursacht.
Als Forscher OSM und die von ihm geförderten biochemischen Signalwege blockierten, wurden Asthmasymptome in einem Mausmodell reduziert. Obwohl diese Wege die Immunantwort auf bakterielle Infektionen beinhalten, wurde die Fähigkeit des Immunsystems, Infektionen zu bekämpfen, nicht beeinträchtigt.
Sarah Headland, Hauptautorin und ein Team der Immunology Division von Genentech in San Francisco, USA, haben sich der Analyse einer Form von Asthma verschrieben, die als Nicht-Typ 2 bekannt ist, um herauszufinden, warum es eine der schwerwiegendsten Formen ist, die ein Patient haben kann.
„Eine bakterielle Dysbiose wurde bei schwerstem Asthma beobachtet und kann zu dessen Ausbruch beitragen“, erklärte Headland. In unserer Arbeit zeigen wir, dass bakterielles Lipopolysaccharid Oncostatin M induziert und dass Atemwegsbiopsien von Patienten mit schwerem Asthma ein OSM-gesteuertes Profil aufweisen. Dieses Profil korreliert mit der Aktivierung entzündlicher und schleimbildender Wege. Durch die Verwendung von primärem menschlichem Lungengewebe oder menschlicher Epithel- und Mesenchymzellen zeigen wir, dass Oncostatin M notwendig und ausreichend ist, um die pathophysiologischen Eigenschaften bei schwerem Asthma zu verstärken.“
In dieser Phase, in der Untersuchungen ergeben haben, wie Asthmasymptome durch eine bakterielle Infektion verursacht werden können, arbeitet dasselbe Team an möglichen neuen personalisierten Therapien. „Eine Herausforderung, die das Leben vieler Menschen in Situationen schwerer Asthmaanfälle verbessern kann“, schloss Headland.
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