Niesen, Triefnase, tränende Augen bis hin zu Atemnot – rund 20 bis 30 Millionen Menschen in Deutschland leiden nach Schätzungen des Ärzteverbands Deutscher Allergologen (ÄDA) an Allergien wie Heuschnupfen, einer Arzneimittelallergie oder einer Nahrungsmittelallergie. Tendenz steigend. Derartige allergische Reaktionen sind meist darauf zurückzuführen, dass Histamin, Proteasen oder Zytokinen aus Zellen der angeborenen Immunabwehr freigesetzt werden.
Diese sogenannten „Mastzellen“ werden durch IgE-Antikörper aktiviert, Komponenten der spezifischen Immunabwehr. Sind diese Antikörper auf bestimmte Allergene sensibilisiert, aktivieren sie ihrerseits bei jedem neuen Kontakt die Mastzellen. Diese setzen dann wiederum Histamine, Proteasen oder verschiedene Zytokine frei und der Mensch zeigt die typischen allergischen Symptome. Fraglich war bisher jedoch der evolutionäre Hintergrund dieses eingespielten Systems und, wieso dieses System im Laufe der Evolution überlebt hat.
Positive Seiten der allergischen Reaktion
In einer gemeinsamen Studie des CeMM – Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW), der Medizinischen Universität Wien und der Stanford University School of Medicine sind Forscher der Antwort auf diese Frage einen Schritt nähergekommen. Sie haben herausgefunden, dass IgE-Antikörper gemeinsam mit den Mastzellen die Widerstandskraft des Körpers gegen Infektionen mit Bakterien erhöhen können.
Die Vermutung, dass das Zusammenspiel von IgE und Mastzellen für den Körper im Falle einer Allergie nicht nur negativ ist, bestand schon lange. Schon in früheren Studien hatte sich gezeigt, dass Mastzellen für die angeborene Resistenz gegen das Gift bestimmter Schlangen und der Honigbiene eine Rolle spielen. Auf diesen Studien aufbauend haben die Wissenschaftler nun die Bedeutung eines Zusammenspiels von Mastzellen und IgE-Antikörpern auch bei der Abwehr giftiger Organismen, insbesondere pathogener Bakterien, untersucht. Veröffentlicht haben sie die Ergebnisse der Studie Fachjournal Immunity.
Wegen „seiner enormen klinischen Relevanz und seines breiten Repertoires an Toxinen“ wählten die Forscher das antibiotikaresistente Bakterium Staphylococcus aureus, einen der gefürchtetsten Krankenhauskeime, als Erregermodell. Im Rahmen der Forschung infizierten sie genetisch veränderte Mäuse mit dem Erreger. Außerdem untersuchten sie In-vitro-Mastzellmodelle, um die Funktionen ausgewählter Komponenten der IgE-Effektormechanismen zu entschlüsseln.
Abwehr bakterieller Infektionen
Dabei stellte sich heraus, dass Mäuse, die milde Infektionen der Haut mit S. aureus durchmachten, spezifische IgE-Antikörper gegen bakterielle Komponenten entwickelten. Durch diese Immunantwort waren die Mäuse in der Folge resistenter gegenüber schweren sekundären Lungen- oder Haut- und Gewebeinfektionen. Genetisch veränderte Mäuse, denen der IgE-Effektormechanismus oder die Mastzellen fehlten, bauten den notwendigen Schutz für schwere sekundäre Infektionen nicht auf.
Diese Erkenntnisse würden nahelegen, dass das – heute oftmals nur im allergischen Zusammenhang bekannte – Zusammenwirken des IgE-Effektormechanismus mit Mastzellen nicht ausschließlich pathologisch, sondern auch heilsam sein könne, schreiben die Autoren. „Die Abwehr von Toxin produzierenden pathogenen Bakterien könnte daher eine wichtige biologische Funktion des ,Allergiemoduls‘ sein.“ Zudem könnte diese Funktion – aus einer evolutionären Perspektive betrachtet – der Grund dafür sein, warum dieses immunologische Zusammenspiel im Laufe der menschlichen Evolution erhalten geblieben ist. Und das, obwohl es im Falle besonderer Sensibilität anderen Fremdstoffen gegenüber sogar lebensbedrohliche Reaktionen auslösen kann.
Publikation:
„IgE Effector Mechanisms, in Concert with Mast Cells, Contribute to Acquired Host Defense against Staphylococcus aureus“, Philipp 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. Mueller, Manuel R. Amieva, Stephen J. Galli, Sylvia Knapp, Immunity, 2020 DOI: 10.1016/j.immuni.2020.08.002
Titelbild: Wenn Antikörper und Zelle zusammenspielen können nicht nur Allergien sondern auch positive gesundheitliche Effekte entstehen. © CeMM/ÖAW
