Zusammenhang zwischen miRNAs und Asthma-Entwicklung gefunden

MicroRNAs – auch miRNAs oder miR – spielen eine wichtige Rolle in der Zellkommunikation und beeinflussen die Genaktivität auf unterschiedlichen Wegen. Dabei ist die Wirkung der miRNAs nicht auf die eigene Zelle beschränkt, sondern können verpackt in extrazelluläre Vesikel auch andere Zellen erreichen.

Seit gut 20 Jahren weiß man, dass microRNAs (miRNAs, miR) eine wichtige Rolle in der zellulären Kommunikation spielen. Sie können die Aktivität von Genen auf verschiedenen Wegen beeinflussen. Dabei ist die Wirkung von miRNAs nicht auf die Zelle beschränkt, in der sie gebildet werden. Verpackt in extrazelluläre Vesikel – kleine Transportvehikel – können miRNAs auch andere Zellen erreichen. Wie sich die Entwicklung eines Asthmas auf die freigesetzten miRNAs auswirkt, untersuchte ein internationales Forscherteam unter Leitung von DZL-Wissenschaftlerinnen des Forschungszentrums Borstel.

Dazu kultivierten sie menschliche Bronchialepithelzellen und erzeugten durch Gabe von Interleukin-13 eine dem Asthma vergleichbare Situation. Dabei trat zutage, dass sich das miRNA-Profil der Bronchialepithelzellen deutlich veränderte. Insbesondere die drei miRNAs miR‐92b, miR‐34a und miR‐210 traten verringert auf. Alle drei sind regulativ mit der Reifung von Dendritischen Zellen und der TH2-Polarisierung verbunden. Diese immunologischen Prozesse sind ebenfalls an der Ausprägung eines Asthmas beteiligt. Um die Versuche in einer etwas natürlicheren Situation nachzuvollziehen, führten die Forscher und Forscherinnen Nasenspülungen bei Kindern durch, die entweder an mildem oder an schwerem Asthma erkrankt waren. Eine Kontrollgruppe von gesunden Probanden wurde ebenfalls eingeschlossen. In diesen Tests konnten die Untersuchungen in der Zellkultur bestätigt werden. In den Nasenspülflüssigkeiten traten die drei miRNAs wiederum reduziert auf. Zudem fand man eine Korrelation mit Lungenfunktionswerten: Je niedriger die Konzentrationen der miRNAs in der Spülflüssigkeit, desto schlechter die Lungenfunktion der Kinder.

Die Vergleichbarkeit der Ergebnisse der Bronchialepithelzellen und der Nasenspülflüssigkeit ist von großem Interesse, da die Nase – gerade bei Kindern – experimentell besser zugänglich ist als die Lunge. Die gewonnenen Ergebnisse stellen erste Zusammenhänge zwischen microRNA-Spektrum und Asthma-Entwicklung her. Auf welche Zelltypen miR‐92b, miR‐34a und miR‐210 genau wirken und welche immunologischen Prozesse sie anstoßen, muss in weiteren Studien untersucht werden.

Weitere Informationen

Originalpublikation:

Bartel et al.: Human airway epizhelial extracellular vesicle miRNA signature is altered upon asthma development. In: Allergy 2019. DOI: 10.1111/all.14008