Ein wichtiger Risikofaktor für Asthma ist, dass Ihre eigene Mutter ebenfalls Asthma hat. Die Hauptmechanismen waren jedoch unklar. Eine neue Studie zeigt, dass erwachsene Asthmatiker, deren Mütter ebenfalls Asthma hatten, spezifische epigenetische DNA-Muster aufweisen, die bei Asthmatikern mit gesunden Müttern nicht zu finden sind. Die Veränderungen betreffen besonders spezifische Immunsignalwege. Forscher haben vermutet, dass sich einige epigenetische Muster, die später zu Asthma führen können, wahrscheinlich während der Schwangerschaft bilden.
Die Grundlagen unseres Aussehens, unserer Fähigkeiten und unseres Charakters sind in unseren Genen kodiert. Welche Gene jedoch in welchem Umfang abgeschrieben werden, wird durch sogenannte epigenetische Modifikationen reguliert. Beeinflusst durch Umweltfaktoren werden bestimmte Moleküle an die DNA angelagert, was dazu führt, dass einige Gene mehr abgelesen werden, während andere stummgeschaltet werden. Eine der wichtigsten epigenetischen Modifikationen ist die sogenannte Methylierung. Methylgruppen, bestehend aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen, binden an bestimmte Teile der DNA und verhindern das Ablesen des nachfolgenden Gens.
epigenetische Unterschiede
Ein Team um Kevin Magnay von der University of Chicago untersucht nun das Methylierungsmuster in der DNA von Asthmapatienten, um zu verstehen, welche Rolle epigenetische Veränderungen bei der Entstehung dieser weit verbreiteten Atemwegserkrankung spielen. Da Asthma der Mutter bereits als wichtiger Risikofaktor bekannt war, verglichen die Forscher Patienten mit Asthma, deren Mutter Asthma hatte, Patienten mit Asthma, deren Mutter kein Asthma hatte, und gesunde Personen. Als Untersuchungsmaterial dienen die Epithelzellen der unteren Atemwege der untersuchten Probanden.
Tatsächlich fanden die Forscher deutliche Unterschiede zwischen den Probandengruppen: „Methylierungsmuster bei Müttern mit Asthma sind mit einer verminderten Expression von Genen verbunden, die zu Signalwegen des Immunsystems gehören“, berichtet Magnaye. Signalwege, die bei Patienten mit Asthma bei Müttern mit Asthma unterdrückt wurden, sind mit einer gestörten T-Zell-Signalübertragung verbunden. T-Zellen sind Teil des adaptiven Immunsystems und unter anderem an der Immunantwort gegen Viren und Bakterien beteiligt. Dies deutet darauf hin, dass genetische Veränderungen etwas mit Asthma zu tun haben, das durch eine Deregulierung des Immunsystems gekennzeichnet ist.
Veränderungen schon im Mutterleib?
Die Ergebnisse von Methylierungsmodellen wurden in einer anderen Studie bestätigt, in der Epithelzellen der Atemwege bei Kindern mit Asthma untersucht wurden. Forscher vermuten daher, dass relevante epigenetische Veränderungen nicht erst im Laufe des Lebens auftreten, sondern bereits während der Schwangerschaft durch die fötale Umgebung in der Gebärmutter einer Patientin mit Asthma bestimmt werden. „Die Tatsache, dass die Ergebnisse in einer separaten Kinderkohorte wiederholt wurden, unterstützt die Vorstellung, dass diese Veränderungen lange vor dem Erwachsenenalter auftraten“, sagte Magnaye-Kollegin Carol Ober.
Um diese Hypothese zu untermauern, wollen die Forscher die Kinder von Müttern mit frühkindlichem Asthma in zukünftigen Studien begleiten und beobachten, wie relevante epigenetische Veränderungen sie ein Leben lang beeinflussen. Darüber hinaus arbeitet das Team derzeit daran, mögliche Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom, Epigenetik und der Entstehung von Asthma zu entschlüsseln.
Möglichkeit für effektivere Therapien
Epigenetische Veränderungen hängen mit dem sogenannten Typ-2-Asthma zusammen, einer schweren Form von Asthma, die nicht auf eine Standardbehandlung mit Kortikosteroiden anspricht. „Dieser Subtyp von Asthma ist besonders schwierig zu behandeln“, erklärt Ober. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die zugrunde liegende Ursache eine beeinträchtigte Immunantwort ist, was das Ausbleiben einer therapeutischen Reaktion auf Kortikosteroide erklären könnte.“ Aus Sicht von Ober könnte dies neue Wege für mögliche Therapien eröffnen. Die Standardtherapie zielt darauf ab, überschießende Immunreaktionen zu unterdrücken und somit entzündungshemmend zu wirken. “Bei bestimmten Patienten können immunsuppressive Therapien jedoch wirksamer sein als immunsuppressive Therapien”, sagten die Forscher.
Quelle: Kevin Magnaye (University of Chicago, USA) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073 / pnas.2116467119
© wissenschaft.de – Elena Bernard
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