Was Landkinder vor Heuschnupfen schützt

RUB-Forscher finden Stoff im Stallstaub

 

Abb.: Was im Stallstaub steckt: Oben links eine rasterelektronenmikroskopische Abbildung eines Staubpartikels, aus denen die Arabinogalactane zunächst isoliert wurden. Rechts eine zweidimensionale NMR-Analyse des isolierten Arabinogalactans, die zur Indentifikation des Moleküls durchgeführt wurde.Bochum (19. Juli 2010) – Bochumer Forscher haben im Stallstaub den Stoff entdeckt, der Landkinder möglicherweise vor Allergien und allergischem Asthma schützt: Arabinogalaktan, ein pflanzliches Zuckermolekül, hindert das Immunsystem an überschießenden Abwehrreaktionen, wenn es im ersten Lebensjahr in hoher Konzentration eingeatmet wird. Das Molekül kommt in großen Mengen in Futterpflanzen wie dem Wiesenfuchsschwanz (Alopecurus pratensis) vor. Die Forscher aus Bochum, München und Borstel um Dr. Marcus Peters (Experimentelle Pneumologie der RUB, Prof. Dr. Albrecht Bufe) konnten experimentell nachweisen, wie das Molekül auf Zellen des Immunsystems wirkt. Sie berichten in der aktuellen Ausgabe des Journal of Allergy and Clinical Immunology.

Die Stecknadel im Heuhaufen

Dass Kinder, die auf Bauernhöfen aufwachsen, seltener an Allergien und allergischem Asthma leiden, ist lange bekannt. Was sie allerdings davor schützt, war lange rätselhaft. „Die Suche nach der schützenden Substanz war wie die Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen“, sagt Dr. Marcus Peters. Er konnte dazu auf Stallstaub zurückgreifen, der in den Stallungen von verschiedenen Bauernhöfen in Deutschland, Österreich und der Schweiz eingesammelt worden war. Eine Analyse des Staubs ergab, dass er sich hauptsächlich aus pflanzlichen Bestandteilen zusammensetzt, darunter mehr als zehn Prozent Arabinogalaktan, einem großen Zuckermolekül, das sich somit als verdächtig qualifizierte.

Übersteigerte Wachsamkeit des Immunsystems verhindern

Die Forscher prüften also, wie sich das Immunsystem von Mäusen gegenüber potentiellen Allergenen verhält, wenn Arabinogalaktan-Moleküle anwesend sind. „Es hat sich gezeigt, dass die dendritischen Zellen, die den Immunzellen schädliche Eindringlinge präsentieren, so dass diese dagegen vorgehen, in Anwesenheit von Arabinogalaktan ihr Verhalten ändern“, beschreibt Dr. Peters. „Sie produzieren dann einen bestimmten Botenstoff, der die Immunreaktion dämpft.“ Welche Rezeptoren der dendritischen Zellen für den Mechanismus verantwortlich sind, muss noch untersucht werden. Zuckerrezeptoren sind generell wichtig für die Erkennung von fremden Partikeln durch das Immunsystem. „Die Abschwächung der Immunreaktion auf diesem Wege ist uns nicht neu“, erklärt Dr. Peters. „Auch manche Bakterien machen sich den Mechanismus gezielt zunutze, um die Immunantwort des Wirts abzuschwächen.“ Durch Arabinogalaktan wird aber nur die übersteigerte Wachsamkeit des Immunsystems verhindert – die Abwehr von Krankheitserregern funktioniert weiterhin normal.

Auf die Dosis kommt es an

Dass ausgerechnet ein Gras-Bestandteil vor Heuschnupfen schützt, wundert die Forscher nicht: „Das ist eine Konzentrationsfrage“, meint Dr. Marcus Peters. „In kleineren Konzentrationen können die Pollen des Wiesenfuchsschwanzes Allergien auslösen, in großen Dosen und sehr früh im Leben aber auch verhindern. Nichts anderes als eine Dosissteigerung ist ja auch die Strategie bei der Hyposensibilisierung.“ Ob sich Arabinogalaktan zur Prophylaxe oder auch zur Therapie von Allergien und allergischem Asthma einsetzen lässt, werden die Forscher jetzt untersuchen. Denkbar wäre eine Anwendung als Spray oder Nasentropfen, da die Substanz gut wasserlöslich ist.

Titelaufnahme

Marcus Peters, Marion Kauth, Olaf Scherner, Kirsten Gehlhar, Imke Steffen, Pia Wentker, Erika von Mutius, Otto Holst, Albrecht Bufe: Arabinogalactan isolated from cowshed dust extract protects mice from allergic airway inflammation and sensitization. In: Journal of Allergy and Clinical Immunology. DOI: 10.1016/j.jaci.2010.05.011

 

 

Abb.: Was im Stallstaub steckt: Oben links eine rasterelektronenmikroskopische Abbildung eines Staubpartikels, aus denen die Arabinogalactane zunächst isoliert wurden. Rechts eine zweidimensionale NMR-Analyse des isolierten Arabinogalactans, die zur Indentifikation des Moleküls durchgeführt wurde.

 

Abb.: Was im Stallstaub steckt: Oben links eine rasterelektronenmikroskopische Abbildung eines Staubpartikels, aus denen die Arabinogalactane zunächst isoliert wurden. Rechts eine zweidimensionale NMR-Analyse des isolierten Arabinogalactans, die zur Indentifikation des Moleküls durchgeführt wurde.

 


 

Quelle: Ruhr-Universität Bochum, 19.07.2010 (tB).

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