Allergisches Asthma: Neue Schwachstelle von Immunzellen entdeckt

Warum bleiben bestimmte Immunzellen bei allergischem Asthma aktiv – selbst in schädlicher Umgebung? Eine aktuelle Studie zeigt: Die Zellen fahren eine antioxidativen Schutzmechanismus hoch. Wird er blockiert, bricht die allergische Entzündung im Mausmodell deutlich ein.

Bei allergischem Asthma sind ILC2 und Th2-Zellen zentrale Treiber der Entzündung. Sie produzieren Botenstoffe, die Schleimbildung und Immunzell-Einstrom verstärken. Gleichzeitig ist das entzündete Lungengewebe reich an freien Fettsäuren und oxidativen Molekülen – Bedingungen, die Zellen normalerweise gefährden.

Die Studie von Bonner Forschenden zeigt, dass die pathogenen ILC2 große Mengen dieser Fette aufnehmen und in ihre Membranen einbauen. Um dabei nicht an der Ferroptose, einem eisenabhängigen Zelltod durch oxidierte Lipide, zu sterben, aktivieren sie massiv ihre antioxidativen Systeme. Insbesondere die Enzyme GPX4 und TXNRD1 spielen dabei eine zentrale Rolle. Sie entschärfen schädliche Lipidperoxide und ermöglichen es den Zellen, trotz des stressreichen Umfelds zu überleben und sich zu vermehren. Seine Ergebnisse hat das Team um Erstautorin Chantal Wientjens in „Immunity“ veröffentlicht.

Test im Mausmodell für allergisches Asthma

„Diese Immunzellen bewegen sich in einem Milieu, das eigentlich toxisch für sie ist. Sie überleben nur, weil sie ihre eigenen Schutzprogramme extrem hochfahren“, erklärt Wientjens, die in der Arbeitsgruppe Wilhelm am Institut für Chemie und Klinische Pharmakologie des UKB forscht und Doktorandin an der Universität Bonn ist. „Unsere Daten zeigen: Sobald wir diesen Schutz gezielt stören, verlieren die Zellen ihre Fähigkeit, die allergische Entzündung anzutreiben.“

Um diesen Ansatz zu testen, hemmte das Bonner Team den Thioredoxin-Stoffwechselweg mithilfe eines Wirkstoffs, der das Enzym TXNRD1 blockiert. In Mausmodellen für allergisches Asthma führte dies dazu, dass sich deutlich weniger ILC2 in der Lunge ansammelten. Dadurch gingen sowohl die Produktion der typischen Typ-2-Zytokine IL-5 und IL-13 als auch die Zahl der Eosinophilen und die Schleimproduktion zurück. Die allergische Reaktion fiel insgesamt wesentlich geringer aus.

Immunzellen auf ihren antioxidativen „Rettungsanker“ angewiesen

Studienleiter Christoph Wilhelm, Lehrstuhlinhaber für Immunpathologie am Institut für Klinische Chemie und Klinische Pharmakologie des UKB und Mitglied im Exzellenzcluster ImmunoSensation² der Universität Bonn, erklärt: „Pathogene Typ-2-Immunzellen sind erstaunlich stark auf ihren antioxidativen ‘Rettungsanker’ angewiesen. Das eröffnet einen sehr zielgerichteten therapeutischen Ansatz: Wir könnten in Zukunft den Stoffwechsel überaktiver Immunzellen ausbremsen, ohne das Immunsystem insgesamt zu schwächen. Das ist perspektivisch spannend, auch wenn wir hier noch am Anfang der Forschung stehen.“

Die Studie unterstreicht, wie eng Immunfunktion und Stoffwechsel miteinander verwoben sind. Um in der fettreichen und oxidativen Umgebung der entzündeten Lunge aktiv bleiben zu können, passen pathogene ILC2 ihren Stoffwechsel flexibel an – und schaffen dabei ungewollt genau die Abhängigkeit, die sie verletzlich macht.