Allergische Rhinitis und Asthma: Anderes Mykobiom als bei Gesunden

Einer aktuellen Studie zufolge sind die Nasen von Menschen mit Asthma und allergischer Rhinitis mit anderen Pilzen besiedelt als die Nasen gesunder Menschen. Das bietet möglicherweise neue Therapieansätze.

Allergische Rhinitis – sie geht häufig mit Asthma einher – ist ein weltweit verbreitetes Problem. Bei der Erforschung zugrunde liegender Krankheitsprozesse sind zunehmend die oberen Atemwege im Fokus. Nun hat ein internationales Team herausgefunden, dass Patienten mit allergischer Rhinitis und Asthma unterschiedliche Pilzkolonien oder Mykobiome in ihren Nasen haben, was auf mögliche Ansatzpunkte für künftige Behandlungen bietet.

„Wir konnten zeigen, dass die Proben von Patienten mit allergischer Rhinitis eine signifikant höhere Pilzvielfalt und eine andere Struktur der Pilzgemeinschaft haben als die Proben gesunder Kontrollpersonen“, fasste Dr. Luís Delgado von der Universität Porto, Portugal, einer der Autoren des Artikels im Fachjournal „Frontiers in Microbiology“ die Studienergebnisse zusammen. „Dies könnte darauf hindeuten, dass allergische Rhinitis die Vielfalt erhöht und die Zusammensetzung des Mikrobioms der oberen Atemwege verändert.“

Eine mykologische Miniaturwelt

Bei allergischer Rhinitis und Asthma könnte es sich um verschiedene Aspekte derselben entzündlichen Erkrankung der Atemwege handeln. Zusammenhänge und zugrunde liegende Ursachen zu erforschen ist deshalb von großer Bedeutung.

Zur Untersuchung des nasalen Mykobioms rekrutierten die Forschenden 214 Teilnehmer aus dem Kreis der Kinder und jungen Erwachsenen, die eine Klinik für Immunologie und Asthma in Porto besuchten. 155 Patienten hatten sowohl allergische Rhinitis als auch Asthma, während bei 47 nur allergische Rhinitis und bei 12 nur Asthma diagnostiziert wurde. 125 gesunde Kontrollpersonen wurden ebenfalls in die Studie miteingeschlossen.

Proben aus den Nasen der Teilnehmer wurden mittels Nasenabstrich gewonnen. Die gefundene Pilz-DNA wurde sequenziert. Dabei konzentrierte sich das Team um Delgado auf zwei spezifische Regionen, um verschiedene Pilzarten zu identifizieren und einen Überblick über das Mykobiom jedes Teilnehmers zu erhalten. Nach Qualitätskontrollen standen 306 Proben zur Verfügung, mit denen die Forschenden arbeiten konnten.

Anschließend nutzten sie die Netzwerkanalyse, um die Beziehungen zwischen den verschiedenen Pilzgattungen zu verstehen und die unterschiedlichen Pilzgemeinschaften der gesunden und kranken Teilnehmer zu charakterisieren. Sie untersuchten auch die Funktion der verschiedenen Pilze, indem sie die Stoffwechselwege analysierten, die diese beeinflussen, um die Auswirkungen etwaiger Unterschiede im Mykobiom zwischen den Patientengruppen zu verstehen.

Opportunistische pathogene Pilze häufiger bei Allergikern

Die häufigsten Pilzfamilien in allen Proben waren Ascomycota und Basidiomycota. In diesen beiden Familien dominierten 14 Gattungen die Mykobiome. „Unter diesen dominierenden Gattungen fanden wir häufige Pilze, die beim Menschen als allergene oder opportunistische pathogene Pilze bekannt sind“, erklärte Delgado. „Dies deutet darauf hin, dass die Nasenhöhle ein wichtiges Reservoir für Pilze ist, die an allergischer Rhinitis und Asthma beteiligt sein könnten“.

Es gab einen sehr deutlichen und statistisch signifikanten Unterschied zwischen den Patienten mit Atemwegserkrankungen und den gesunden Kontrollpersonen. Einen signifikanten Unterschied zwischen den verschiedenen Gruppen von Patienten mit Atemwegserkrankungen konnten die Forschenden jedoch nicht feststellen. Die Patienten mit Atemwegserkrankungen hatten vielfältigere und reichhaltigere Mykobiome. Die Pilze, die von Patienten mit allergischer Rhinitis und Asthma entnommen wurden, zeigten auch mehr Hinweise auf Verbindungen zwischen ihnen als die Pilze in den Nasen der gesunden Teilnehmer und derjenigen, die nur an allergischer Rhinitis litten. Dies könnte nach Ansicht der Studienautoren darauf hindeuten, dass die Pilze die Immunumgebung der Nase beeinflussen. 

Die Forschenden fanden auch heraus, dass drei Stoffwechselwege, die mit der Produktion eines Bausteins für DNA und RNA – 5-Aminoimidazol-Ribonukleotid oder AIR – in Verbindung stehen, im Mykobiom von Patienten mit allergischer Rhinitis und Asthma übermäßig häufig vorkamen. AIR steht in Zusammenhang mit der Purinproduktion, die für den Energiestoffwechsel und die DNA-Synthese erforderlich ist. Wenn weitere Studien diesen Zusammenhang bestätigen und das genaue Problem identifizieren, könnte AIR in Zukunft ein therapeutisches Ziel für Behandlung oder Diagnose sein.

„Wir konnten jedoch nicht alle patientenspezifischen Variablen wie den Schweregrad der Erkrankung und die damit verbundene Behandlung kontrollieren, und die Patienten wurden nur zu einem einzigen Zeitpunkt befragt“, gab Delgado zu bedenken. Er erläuterte, dass das Querschnittsdesign der Studie ein umfassendes Bild vermittelt, aber nicht zeigt, wie sich das Mykobiom im Laufe der Zeit verändert. Längsschnittstudien könnten eine bessere Vorstellung davon vermitteln, ob Pilze Krankheitsprozesse vorantreiben, und wenn ja, welche Pilze dafür verantwortlich sind.

„Die Untersuchung einiger dieser klinischen Variablen wäre eine interessante Folgstudie zu unserer Arbeit, wenn wir die entsprechende Finanzierung erhalten könnten“, so Delgado.