Wiederholte Allergenexposition kann neuronale Prozesse der Sensibilisierung verstärken

Eine präklinische Studie identifiziert sensorische Neurone als mögliche Vermittler einer „allergischen Erinnerung“. Eine wiederholte Allergenexposition verstärkte im Mausmodell die neuroimmunologische Sensibilisierung.

Die Studie unter Leitung von Forschenden des Mass General Brigham in Boston (USA) bietet eine mögliche Erklärung für zwei seit Langem bestehende Fragen in der Allergologie: Weshalb treten Allergien häufig erst nach wiederholter Exposition auf, und weshalb können sich bei Menschen mit einer Allergie zusätzliche Sensibilisierungen entwickeln? Die Ergebnisse wurden in „Immunity“ veröffentlicht.

Frühere Arbeiten des Teams hatten gezeigt, dass sensorische Neurone bestimmte Allergene direkt erkennen und dazu beitragen können, die allergische Immunantwort zu initiieren. Die neue Studie legt nahe, dass diese Neuronen Allergene nicht nur im Moment der Exposition detektieren, sondern einen metabolisch geprägten Zustand bewahren können – eine Art „Erinnerung“ an frühere Expositionen –, der ihre Reaktion auf spätere Allergenexpositionen verstärkt, selbst wenn das ursprünglich auslösende Allergen nicht mehr vorhanden ist.

Neuer Blick auf die allergische Sensibilisierung

„Da wir jetzt wissen, was möglicherweise dazu führt, dass Menschen allergisch werden und weitere Sensibilisierungen entwickeln, können wir Wege konzipieren, dies zu verhindern“, sagt Letztautorin Caroline L. Sokol, MD, PhD, Ärztin und Wissenschaftlerin in der Division of Allergy and Clinical Immunology des Department of Medicine von Mass General Brigham. „Besonders ermutigend ist, dass die allergische Erinnerung in Neuronen in unseren Modellen mit der Zeit nachließ. Wir untersuchen jetzt, ob wir diese Erinnerung gezielt zurücksetzen können, was letztlich einen Weg bieten könnte, das Risiko der Entwicklung von Allergien zu verringern.“

Die Studie ging aus einer vertrauten klinischen Beobachtung hervor: Menschen kommen in der Regel wiederholt mit denselben Pollen, Haustieren oder Nahrungsmitteln in Kontakt, bevor sie eine Allergie entwickeln. Aus ihrer Perspektive als Klinikerin und Allergiebetroffene fragte sich Sokol, ob das Nervensystem helfen könnte, diese Verzögerung zu erklären.

Vom wiederholten Kontakt zur verstärkten Immunantwort

„Neuronen sind für ihre Fähigkeit bekannt, Erinnerungen zu bilden“, so Sokol. „Wir fragten uns, ob eine erste Allergenexposition eine Spur hinterlassen könnte – nicht ausreichend, um allein eine vollständige allergische Reaktion auszulösen, aber ausreichend, um die Neuronen so zu präaktivieren, dass sie beim nächsten Mal stärker reagieren.“

Um diese Idee zu prüfen, modellierten die Forschenden wiederkehrende Allergenexpositionen bei Mäusen und stellten fest, dass eine erste Exposition einen spezifischen Signalweg in Neuronen aktiviert. Dieser Signalweg präaktiviert sie nicht nur, wie das Team vermutet hatte, später auf dasselbe Allergen zu reagieren, sondern auch auf andere Allergene, die Proteaseaktivität aufweisen, jedoch unterschiedliche molekulare Strukturen haben. Dies legt nahe, dass sensorische Neuronen ein gemeinsames Merkmal von Allergenen – die Proteaseaktivität – und nicht ihre präzise molekulare Identität speichern könnten. Diese allergenübergreifende Reaktion könnte erklären, weshalb die Entwicklung einer Sensibilisierung gegen ein Allergen die Anfälligkeit für andere erhöhen kann.

Der Effekt war im Mausmodell nicht dauerhaft: Die verstärkte Reaktionsbereitschaft bestand mindestens drei Wochen, war nach 28 Tagen jedoch nicht mehr erkennbar. Weitere Studien müssen zeigen, ob ein vergleichbarer Mechanismus beim Menschen existiert, welche molekularen Sensoren die Reaktion auf Proteaseallergene auslösen und ob dieser Prozess spätere Krankheitsmerkmale wie Immunglobulin-E-Bildung, Mastzellaktivierung oder Anaphylaxie beeinflusst. (ins)