Genetik und Luftverschmutzung beeinflussen Schwere von Asthmasymptomen

Asthmatiker mit einem spezifischen genetischen Profil weisen laut einer aktuellen Studie stärkere Symptome auf, wenn sie Luftverschmutzung ausgesetzt sind.

Das Forscherteam, das sich aus Wissenschaftlern des Nationalen Instituts für Umweltgesundheitswissenschaften (NIEHS) der NIH und der Rice University in Houston zusammensetzt, stellte fest, dass Asthmapatienten, die dieses genetische Profil nicht aufweisen, gegenüber einer Luftverschmutzung durch den Straßenverkehr nicht in gleicher Weise empfindlich sind und keine stärkeren Asthmasymptome zeigen.

“Alle Menschen haben die gleichen Gene, mit anderen Worten die gleichen grundlegenden Anweisungen, aber in einigen Menschen wurde ein DNA-Basenpaar verändert”, sagt Dr. Shepherd Schurman von der NIEHS Clinical Research Unit, einer der Hauptautoren der Arbeit. “Diese häufige Art der genetischen Variation wird als Einzelnukleotidpolymorphismus oder SNP bezeichnet, und sie kann die Art und Weise verändern, wie Proteine hergestellt werden und Individuen mehr oder weniger anfällig für Krankheiten machen.”

Schurman ist auch Leiter des Environmental Polymorphisms Registry (EPR), der DNA-Bank in North Carolina, die Freiwillige für die Studie zur Verfügung gestellt hat. Das EPR untersucht, wie SNP das Krankheitsrisiko in Kombination mit Umweltbelastungen beeinflussen.

Zusammen mit dem NIEHS-Kollegen und Dr. Stavros Garantziotis, medizinischer Direktor der NIEHS Clinical Research Unit, untersuchten die beiden Wissenschaftler vier SNP, die an einem biochemischen Stoffwechselweg beteiligt sind, der zu Entzündungsreaktionen im Körper führt. Sie erklären, dass SNP normalerweise einzeln untersucht werden. Die Forscher wollten aber herausfinden, ob verschiedene Kombinationen dieser SNP zusammen mit einer Umweltbelastung die Symptome bei einer Person mit einer entzündlichen Erkrankung wie Asthma verschlimmern können.

Schurman und Garantziotis sammelten Informationen über die SNP, die Schwere von Asthmasymptomen und Wohnorte von 2704 EPR-Teilnehmern mit Asthma. Schurman und Garantziotis sammelten Informationen über die SNPs, die Schwere von Asthmasymptomen und Wohnadressen von 2.704 EPR-Teilnehmern mit Asthma. Unter Verwendung der SNPs-Daten teilten sie die Teilnehmer in drei Gruppen ein: ´Die erste Gruppe bildeten Hyper-Responder oder solche, die sehr empfindlich auf Luftverschmutzung reagierten und wahrscheinlich eine Entzündung entwickelten. Die zweite Gruppe, die Hypo-Responder, waren gegenüber Luftverschmutzung unempfindlich und entwickelten mit geringerer Wahrscheinlichkeit eine Entzündung entwickelten. In die dritte Gruppe wurden Asthmatiker eingeschlossen, die in ihrer Empfindlichkeit gegenüber Luftverschmutzung zwischen den beiden genannten lagen. Mithilfe von Mitarbeitern der Rice University berechnete die Arbeitsgruppe anhand der Wohnanschriften der Teilnehmer deren  Entfernung von einer Hauptstraße. Die Teilnehmer wurden in Abhängigkeit davon, ob sie mehr oder weniger als 250 m (275 Yards) von einer größeren Straße entfernt wohnten, in Kategorien eingeteilt.

Die Forscher fanden heraus, dass hyperresponsive Asthmatiker, die näher an stark befahrenen Straßen lebten, am stärksten unter Asthmasymptome wie Atembeschwerden, Brustschmerzen, Husten und Wheezing litten als die Studienteilnehmer in den beiden anderen Gruppen. Im Gegensatz dazu hatten Hyporesponder mit Asthma, die in weiterer Entfernung von stark befahrenen Straßen lebten, mildere Symptome. Garantitios kam zu dem Schluss, dass die Ergebnisse der Studie die Lebensqualität von Menschen mit Asthma erheblich verbessern könnten.

“Basierend auf dieser Forschung könnten wir empfehlen, dass Hyperresponder, die Luftverschmutzung ausgesetzt sind, Luftreinigungsinterventionen, wie beispielsweise HEPA-Filter, für zuhause erhalten”, sagt Garantiotis.