Allergisches Asthma: „Eisen dient als Gaspedal“

Berlin -

Akute Asthmaanfälle lösen Angst und Unwohlsein aus, denn sie erzeugen in den meisten Fällen Atemnot. Bei allergischem Asthma kann diese oft binnen Minuten entstehen. Nun haben Forscher:innen herausgefunden, dass Eisen als „Gaspedal“ für die Anfälle dient, indem es bestimmte Immunzellen antreibt. Kann ein Blockieren oder Einschränken des Vitalstoffes die Schwere der Symptome reduzieren?

Forscher:innen der Keck School of Medicine of USC konnten belegen, dass Eisen ein wichtiger Regulator des Energieverbrauchs durch Immunzellen in der Lunge ist. Will heißen: Die Ausrichtung der Eisenaufnahme könnte zur Behandlung von Asthma und anderen allergischen Erkrankungen beitragen. Denn: Laut der USC-Forschung scheint Eisen als eine Art „Gaspedal“ zu dienen: Bestimmte Immunzellen, die Entzündungen in der Lunge bei einem allergischen Asthmaanfall verursachen, werden durch den Vitalstoff angetrieben. Kann eine Blockierung der Eisenaufnahme für Asthmatiker:innen die Therapie ergänzen?

In Kooperation mit National Institutes of Health untersuchte das Forscherteam in einer Reihe von Tests mit menschlichen Zellen und Mausmodellen die Vorgänge der Eisenaufnahme. Sie fanden heraus, dass sogenannte ILC2-Zellen Eisen für eine Reihe von zellulären Prozessen benötigen. Das Spurenelement spielt demnach eine wichtige Rolle bei der Aktivierung von Immunzellen. Mehr noch: Es kann zelluläre Prozesse regelrecht befeuern.

Verhinderte man in den Tests bei Mäusen die Eisenaufnahme in die Zellen, so konnte die Schwere der Asthmasymptome deutlich reduziert werden. Auch in menschlichen Zellen korrelierte eine erhöhte ILC2-Aktivität und die Eisenaufnahme mit der Schwere des Asthmas.

Eisen als Regulator

„Dies ist das erste Mal, dass wir zeigen konnten, dass Eisen ein wichtiger Stoffwechselregulator von Lungenimmunzellen wie ILC2s ist. Das ist hilfreich für die Behandlung von Krankheiten, da die Energiekontrolle einer Zelle es uns ermöglichen kann, ihre Funktion selektiv zu erhöhen oder zu verringern“, so Benjamin Hurrell, Erstautor der Studie.

Aufgrund der Ergebnisse hoffe man auf eine verbesserte Asthma-Therapie: „Wir haben nur begrenzte Medikamente wie Steroide für Patienten mit Asthma“, so Omid Akbari, leitender Autor der Studie. „Inhalatoren und Tabletten können zwar die Symptome kontrollieren, um die Patienten am Leben zu erhalten, aber sie greifen die zugrunde liegende Pathophysiologie der Krankheit nicht an. Wir hoffen, dass unsere Forschung letztlich eine bessere Lösung bieten kann.“

Das Problem: Eisen ist an viele Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt. So ist es beispielsweise das Zentralatom im Hämoglobin und Myoglobin und somit für den Transport von Sauerstoff verantwortlich. Darüber hinaus spielt der Vitalstoff bei der zellulären Energieversorgung, der DNA-Synthese und der Abwehr von Infektionen eine wichtige Rolle.

Neue Therapieansätze

Die Ergebnisse der Studie deuten zwar auf eine neue potenzielle Therapie für allergisches Asthma hin, aber ganz so einfach ist die Blockierung einer Aufnahme von Eisen nicht: „Wir können ein wesentliches Element für den Transport von Sauerstoff im Körper nicht einfach beschränken“, so Akbari. „Aber eine verminderte Eisenverfügbarkeit in Immunzellen der Lunge könnte die Verschärfung von Asthma bei einem akuten Angriff reduzieren.“

Außerdem: „Dieser Ansatz könnte auch den Weg für die Behandlung anderer immunvermittelter und entzündlicher Lungenerkrankungen ebnen. Die Studienergebnisse könnten zudem innovative Ansätze zur Linderung von allergischen Erkrankungen wie Ekzemen, Dermatitis, Heuschnupfen, Rhinitis und Nahrungsmittelallergien eröffnen, bei denen ILC2-Zellen ebenfalls überaktiv werden“, so der Forscher.

Das nächste Ziel: „Wir wollen einen Weg finden, um ILC2-Zellen in der Lunge anzuvisieren, um somit die Eisenaufnahme lokal zu reduzieren, ohne andere Systeme im Körper zu beeinträchtigen.“