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Allergien

Bakteriengeißeln zur Therapie von Lebensmittelallergien?

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Das Flagellin A (flaA), mit dem die Forscher arbeiten, stammt von dem Bakterium Listeria monocytogenes. (Bild: Elizabeth White, CDC)
Das Flagellin A (flaA), mit dem die Forscher arbeiten, stammt von dem Bakterium Listeria monocytogenes. (Bild: Elizabeth White, CDC)

Mit einem Fusionsprotein ist es Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts in Langen gelungen, bei Mäusen die Entstehung einer Lebensmittelallergie gegen Hühnereiweiß zu verhindern. Das Fusionsprotein besteht aus dem Bakterienprotein Flagellin sowie dem Allergen des Hühnereiweiß. Auch erste Ansätze, das Fusionsprotein zur Behandlung einer bestehenden Allergie einzusetzen, verliefen erfolgversprechend.

Langen – Sie dienen der Fortbewegung frei schwimmender Bakterien – spiralförmige Proteinfäden auf der Oberfläche der Bakterien, die als Flagellen oder auch Geißeln bezeichnet werden. Ihr Hauptbestandteil ist das Protein Flagellin, von dem bekannt ist, dass es als Fremdprotein eine immunologische Reaktion hervorruft. Dr. Stefan Schülke und Kollegen aus der Abteilung Allergologie des Paul-Ehrlich-Instituts gingen der Frage nach, ob sich der Einfluss des Flagellins auf das Immunsystem für Therapie und/oder Prophylaxe von Allergien nutzen lässt. Sie wählten die Allergie gegen Hühnereiweiß – Ovalbumin – als Modell. Ein solches Modell hat hohe praktische Relevanz, denn bis heute gibt es keine etablierte Therapie gegen Lebensmittelallergien. Obwohl sie lebensbedrohlich sein können, ist die Vermeidung des Allergieauslösers bisher das „Mittel der Wahl“.

Flagellin A (flaA), mit dem die Forscher arbeiten, stammt von dem Bakterium Listeria monocytogenes. Die Immunreaktion wird ausgelöst, indem der Toll-like-Rezeptor 5 (TLR5), der u.a. auf Zellen des angeborenen Immunsystems vorkommt, das Flagellin erkennt und nachgeschaltet das Immunsystem aktiviert. „Unsere Hypothese war, dass sich Flagellin nutzen lässt, um Allergien zu behandeln wenn es sich in unmittelbarer räumlicher Nähe zu dem Allergen befindet“, erläutert Dr. Stephan Scheurer, Leiter des Fachgebiets „Rekombinante Allergentherapeutika“ des Paul-Ehrlich-Instituts. Um diese räumliche Nähe sicherzustellen, fusionierten die Forscher mithilfe gentechnischer Verfahren das Flagellin A mit dem Hühnereiweiß Ovalbumin.

Bremsen einer überschießenden Immunantwort

Zunächst untersuchten Schülke und Kollegen die Wirkung des Fusionsproteins in Zellkulturen dendritischer Zellen von Mäusen. Dendritische Zellen steuern, in welche Richtung sich T-Lymphozyten des Immunsystems entwickeln. Ob aus ihnen also Zellen werden, die allergische Reaktionen verursachen, oder Zellen, die für die normale schützende Immunantwort verantwortlich sind. Die Wissenschaftler wiesen nach, dass das Fusionsprotein u.a. die Freisetzung des Botenstoffs Interleukin-10 (IL10) induziert. IL10 ist ein körpereigenes Zytokin, das die Aufgabe hat, überschießende Immunantworten zu bremsen, indem es die T-Lymphozyten beeinflusst. Genau dieses Bremsen einer überschießenden Immunantwort ist das Ziel in der Behandlung von Allergien.

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