Neuer Biomarker zeigt Risiko für schwere Asthma-Exazerbationen

Warum reagieren manche Asthmapatientinnen und -patienten nach Virusinfektionen mit schweren Krankheitsschüben, während andere kaum Symptome zeigen? Ein Forschungsteam unter der Leitung von DZL-Forschenden des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB), hat in Zusammenarbeit mit DZL-Kollegen und -Kolleginnen der Standorte BREATH (Hannover) und CPC-M (München) einen zugrunde liegenden Mechanismus entschlüsselt und einen Biomarker identifiziert, der schwere Exazerbationen vorhersagen und neue Therapieansätze eröffnen könnte. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Allergy veröffentlicht.

Atemwegsinfekte stellen für Menschen mit Asthma oft ein erhebliches Risiko dar: Bei einigen reicht eine Anpassung der Medikation, um die Kontrolle über die Symptome wiederzuerlangen, bei anderen kann es zu lebensbedrohlichen Exazerbationen kommen, die einen Krankenhausaufenthalt erfordern. Bislang war weder vorhersagbar, welche Patientinnen und Patienten besonders gefährdet sind, noch existierte eine gezielte Therapie für diese akuten Schübe.

DZL-Forschende aus den Bereichen Epigenetik chronischer Lungenerkrankungen und Lungenimmunologie konnten nun einen entscheidenden Mechanismus aufdecken: In einem Mausmodell zeigte sich, dass das Zytokin Interleukin 6 (IL-6) besonders früh und stark auf den Auslöser einer Exazerbation reagiert. Je höher die IL-6-Menge, desto schwerer verlief der Krankheitsschub. Wird IL-6 blockiert – etwa durch Antikörper oder genetische Veränderung – bleiben die Tiere vor einer Exazerbation geschützt.

Darüber hinaus konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen, dass Atemwegsepithelzellen nach wiederholten Virusinfektionen immer mehr IL-6 produzieren. Diese erhöhte Reaktionsbereitschaft ist epigenetisch verankert: Ein bestimmtes Methylierungsmuster des IL6-Gens bildet ein „Gedächtnis“ der Zellen. Damit lässt sich das Konzept der „trained immunity“ erstmals auf Epithelzellen übertragen, die strukturell die Atemwege auskleiden.

Besonders vielversprechend ist, dass dieses Methylierungsmuster auch bei Asthmapatientinnen und -patienten nachgewiesen wurde. Es korreliert nicht nur mit hoher IL-6-Produktion und dem Bedarf an Notfallmedikation, sondern erlaubt auch eine Vorhersage zukünftiger Exazerbationen. So könnten künftig gezielt diejenigen Patientinnen und Patienten identifiziert werden, die besonders von einer Anti-IL-6-Therapie profitieren könnten.

Quelle: Asthma: Forschende identifizieren Schlüsselfaktor für schwere Krankheitsschübe nach Virusinfektionen – Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum