Asthma: Höhere Vitamin-A-Spiegel bei Kindern und Erwachsenen mit besserer Lungenfunktion assoziiert

Während mehr Vitamin A im Blutkreislauf bei jungen und älteren Patienten mit Asthma mit einer besseren Lungenfunktion in Zusammenhang steht, zeigen sich für Erwachsenen bei Vitamin D ähnliche Vorteile: Dazu gehört auch eine gebremste biologische Alterung. Dies zeigt eine neue Studie, die laut ihren Autoren die erste dieser Art ist.

Eine eingeschränkte Lungenfunktion ist ein wesentlicher Prädiktor für die Sterblichkeit – unabhängig davon, ob eine Person an einer Lungenerkrankung leidet oder nicht. Die Sicherstellung einer gut funktionierenden Lunge ist entscheidend, um langfristigen Atemwegserkrankungen vorzubeugen. Frühere Studien hatten darauf hingedeutet, dass die Vitamine A und D – je nach Dosis und Kontext – sowohl vor Asthma schützen als die Erkrankung verschlechtern können. Auch ergaben sich in diesen älteren Untersuchungen Hinweise darauf, dass die beiden Vitamine die Lungenentwicklung beeinflussen können.

Um die Rolle dieser Vitamine nun eindeutiger zu klären, untersuchten nun Erstautor Rinku Sharma vom Brigham and Women’s Hospital in Boston (USA) zwei Personengruppen mit Asthma: 1165 Kinder aus der GACRS-Studie (Genetic Epidemiology of Asthma in Costa Rica Study) und 1041 Erwachsene aus der ODOLLFA-Studie (Omic Determinants of Longitudinal Lung Function in Asthma). Ihre Ergebnisse veröffentlichten sie kürzlich im Journal „Thorax“.

Bei allen Teilnehmenden wurden „Small Molecules“ gemessen, die die Genaktivität feinsteuern (Serum-microRNAs oder kurz miRNAs), sowie solche, die Gene als aktiv oder inaktiv markieren (DNA-Methylierung). Außerdem bestimmten die Forschenden die Spiegel der Vitamine A und D bei den Probanden. Die Lungenkapazität beziehungsweise -gesundheit beurteilte man anhand der Messwerte für die Einsekundenkapazität (FEV1), die forcierte Vitalkapazität (FVC) und das FEV1/FVC-Verhältnis.

Bei Erwachsenen untersuche das Forscherteam in weiteren Analysen, ob der Methylierungsstatus und die miRNAs den Zusammenhang zwischen den Vitaminen und der Lungenfunktion oder der epigenetischen Alterung beeinflussten – also jener Reaktion von Genen auf äußere biologische und umweltbedingte Faktoren, die wiederum die zelluläre Alterung fördert.

Ergebnisse sprechen für Bedeutung einer ausreichenden Vitamin-D-Versorgung

Die Ergebnisse zeigten, dass Kinder und Erwachsene mit Asthma, die höhere Vitamin-A-Spiegel aufwiesen, eine bessere Lungenfunktion (FEV1 und FVC) hatten als Personen mit niedrigeren Werten. Auch bei Erwachsenen mit Asthma war die Lungenfunktion bei denjenigen mit höheren Vitamin-D-Spiegeln (mindestens 30 ng/ml) besser als bei Personen mit niedrigeren Werten. Zudem zeigten sie weniger Anzeichen einer epigenetischen Alterung. Nach Auffassung der Studienautoren lässt dies die Schlussfolgerung zu, dass Vitamin D dazu beitragen könne, den biologischen Alterungsprozess zu verlangsamen – insbesondere bei Menschen mit Asthma.

„Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer ausreichenden Vitamin-D-Versorgung – nicht nur für die Lungengesundheit, sondern auch für die Verlangsamung altersbedingter Prozesse“, schreiben die Wissenschaftler. Bei Menschen mit Asthma sei ein Vitamin-D-Mangel häufiger und gehe mit einer schwereren Erkrankung, einer schlechteren Asthmakontrolle, einem höheren Bedarf an inhalativen Steroiden sowie häufigeren plötzlichen Verschlechterungen der Asthmasymptome einher.

„Erste Studie ihrer Art“

Die Forschenden identifizierten miRNAs, die in beiden Altersgruppen 248 Gene regulieren, welche typischerweise mit den Vitaminen A und D in Verbindung gebracht werden. Weitere Analysen deuten darauf hin, dass diese Gene an der Steuerung von Entzündungsprozessen und der Lungenfunktion beteiligt sind. Diese Sekundäranalyse ergab zudem, dass Veränderungen in der Expression spezifischer miRNAs die Auswirkungen der Vitamine A und D auf die Lungenfunktion und die epigenetische Alterung maßgeblich beeinflussen.

„Nach unserer Kenntnis ist dies die erste Studie, die Vitamin-A- und -D-Spiegel mit der Lungenfunktion sowie epigenetischen Markern – der miRNA-Expression und der DNA-Methylierung – sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen mit Asthma in Beziehung setzt“, schreiben die Forschenden. „Die Lungenfunktion korrelierte umgekehrt mit allen Maßen der beschleunigten Alterung, was den Zusammenhang zwischen der Gesundheit der Atemwege und dem Alterungsprozess untermauert“, fügen sie hinzu.

Alles in allem konstatieren Sharma et al.: „Unsere Ergebnisse unterstreichen, dass epigenetische Mechanismen eine Schlüsselrolle bei der Vermittlung der Auswirkungen von Vitaminen auf die Lungenfunktion von Asthmapatienten spielen; dies weist auf potenzielle Ansatzpunkte für eine personalisierte Ernährung und therapeutische Strategien in der Asthmaversorgung hin.“

Neuer Forschungsansatz, aber noch keine Darstellung von Kausalität

In einem begleitenden Leitartikel mahnen Dr. Sze Man Tse und Dr. Genevieve Mailhot vom CHU Sainte-Justine Research Center in Montreal sowie der Universität Montreal (Kanada) zur Vorsicht: „Obwohl diese Ergebnisse einen neuen Forschungsansatz eröffnen, der Vitamin D, biologische Alterung und Lungengesundheit miteinander verknüpft, sind weitere Studien erforderlich, um die Kausalität zu klären.“

Sie fügen jedoch hinzu: „Durch die Untersuchung der zugrundeliegenden biologischen Mechanismen haben [die Forschenden] ein differenziertes Zusammenspiel zwischen den Vitaminen A und D, der Lungenfunktion und deren epigenetischen Mediatoren aufgezeigt. Ihre Ergebnisse beleuchten sowohl altersabhängige als auch altersunabhängige Mechanismen und unterstreichen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Vitaminspiegeln und Lungenphysiologie.“

Insgesamt, so konstatieren die Autoren des Leitartikels, „könnte ein vertieftes Verständnis der Auswirkungen von Nährstoff-Faktoren auf die Genregulation neue Wege für die Behandlung von Asthma über die gesamte Lebensspanne hinweg eröffnen.“