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Studie zeigt, was den Pollen von Ambrosia so allergen macht

Adenosin in Ambrosia-Pollen verstärkt Allergie

Das Beifußblättrige Traubenkraut (Ambrosia artemisiifolia) – ein unscheinbares Gewächs – produziert Pollen, die schon in sehr geringer Menge starke allergische Reaktionen wie Asthma auslösen können. Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München haben nun in einer gemeinsamen Studie gezeigt, dass das bisher bekannte Hauptallergen nur in Kombination mit dem ebenfalls im Pollen vorhandenen Stoff Adenosin so stark allergen wirkt.

Erst in den letzten Jahrzehnten begann die starke Ausbreitung des Traubenkrauts. Als wichtigster Allergieauslöser im Pollen der Pflanze gilt bisher ein Protein mit dem Namen Amb a 1. Denn gegen diese Substanz entwickelt der Großteil der Menschen, die mit Ambrosia-Pollen in Kontakt gekommen sind, Antikörper – eigentlich ein Schutzmechanismus des Körpers gegen unerwünschte Stoffe oder Erreger. Im Falle der Allergie werden sie aber fälschlicherweise produziert.

Neues experimentelles Krankheitsmodell für Allergiesymptome

Gelangen Ambrosia-Pollen in die Atemwege, lösen sie starke Entzündungen im Lungengewebe aus, was Atemprobleme oder sogar Asthma erzeugen kann. Ein Team um Prof. Claudia Traidl-Hoffmann, Inhaberin des TUM-Lehrstuhls für Umweltmedizin, und um Prof. Carsten Schmidt-Weber, Leiter des Zentrums Allergie und Umwelt der TUM (ZAUM) und des Helmholtz Zentrums München, untersuchte diese allergischen Effekte jetzt erstmals in einem von ihnen etablierten experimentellen Krankheitsmodell. Die Wissenschaftler testeten damit, wie die einzelnen Bestandteile des Pollens auf das Lungengewebe wirkten.

„Wir konnten zeigen, dass das Hauptallergen Amb a 1 alleine kaum Entzündungen auslöste – im Gegensatz zum gesamten Pollenextrakt, der sehr allergen war.“ beschreibt Dr. Maria Wimmer, die zusammen mit Dr. Francesca Alessandrini Hauptautorin der Studie ist, die Ergebnisse.

Adenosin im Pollen wirkt als Allergie-Verstärker

Im Rahmen des experimentellen Krankheitsmodells wurden über elf Tage unterschiedliche Bestandteile des Pollens intranasal verabreicht. Anschließend untersuchten die Forscher die Lungen auf entzündliche Merkmale unter anderem das Vorhandensein spezieller Immunzellen im Gewebe. Bei der Studie wurde zum einen der gesamten Pollenextrakt oder das Protein Amb a 1 verabreicht, zum anderen eine proteinfreie Fraktion des Pollenextrakts.

„Entgegen unserer Erwartungen löste lediglich der Gesamtextrakt einen allergischen Effekt aus. Die Vermutung war, dass eine andere Substanz neben Amb a 1 für die Wirkung des Pollens verantwortlich ist.“, so Alessandrini. Bei der Suche nach einem Kandidaten, kam den Wissenschaftlern eine frühere Studie aus eigenen Reihen zu Hilfe: der Stoff Adenosin konnte in hoher Konzentration in Birkenpollen nachgewiesen werden. „Adenosin ist auch im Ambrosia-Pollen in großen Mengen vorhanden – es war somit ein interessanter Kandidat.“, ergänzt die Forscherin.

Um diese Hypothese zu testen, entfernten sie Adenosin aus dem gesamten Pollenextrakt und verabreichten das Gemisch nochmals. Das Ergebnis: nur noch sehr geringe Entzündungszeichen waren zu sehen. Gaben die Wissenschaftler Adenosin alleine, wurde ebenfalls keine deutliche allergische Reaktion in der Lunge beobachtet.

Adenosin-Rezeptor-Antagonisten als mögliches Mittel gegen allergisches Asthma?

Adenosin kommt auch natürlich im menschlichen Körper vor und ist an vielen Prozessen beteiligt. Deshalb tragen fast alle Zellen spezielle Erkennungsmoleküle auf der Oberfläche. „Wie genau Adenosin bei Allergien verstärkend wirkt, können wir leider noch nicht sagen. Aber offensichtlich bindet das Pollenadenosin an die körpereigenen Rezeptoren und kann in Kombination mit anderen Stoffen Allergien auslösen.“, erklärt Wimmer.

In experimentellen Studien konnte bereits gezeigt werden, dass so genannte Adenosin-Rezeptor-Antagonisten als Medikamente gegen Asthma helfen können. Sie blockieren die Adenosin-Rezeptoren im Körper. „Da Adenosin laut unserer Studie ein entscheidender Faktor bei der Ambrosia-Allergie ist, wollen wir im nächsten Schritt testen, ob diese Substanzen auch hier die asthmatischen Symptome lindern oder vorbeugen können.“, fasst Wimmer die nächsten wissenschaftlichen Pläne zusammen.


Originalpublikation

M. Wimmer, F. Alessandrini, S. Gilles, U. Frank, S. Oeder, M. Hauser, J. Ring, F. Ferreira, D. Ernst, J. B. Winkler, P. Schmitt-Kopplin, C. Ohnmacht, H. Behrendt, C. Schmidt-Weber, C. Traidl-Hoffmann, J. Gutermuth, Pollen-derived adenosine is a necessary cofactor for ragweed allergy, Allergy, Mai 2015.
DOI: 10.1111/all.12642

Kontakt
Dr. Maria Wimmer
Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Umweltmedizin
Institute of Environmental Medicine, UNIKA-T
Technische Universität München und Helmholtz Zentrum München
Tel.: +49 (89) 3187 - 3061
Email: maria.wimmer(at)helmholtz-muenchen.de

Dr. Francesca Alessandrini
Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Zentrum Allergie und Umwelt (ZAUM)
Technische Universität München und Helmholtz Zentrum München
Tel.: +49 (89) 3187 – 2524
Email: franci(at)helmholtz-muenchen.de 

Corporate Communications Center

Technische Universität München Dr. Vera Siegler
vera.siegler(at)tum.de

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