Therapie von Lebensmittelallergien

Das Fusionsprotein besteht aus dem Bakterienprotein Flagellin sowie dem Allergen des Hühnereiweißes. Auch erste Ansätze, das Fusionsprotein zur Behandlung einer bestehenden Allergie einzusetzen, verliefen Erfolg versprechend.

Sie dienen der Fortbewegung freischwimmender 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. Doktor 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 Doktor Stephan Scheurer. Um diese räumliche Nähe sicherzustellen, fusionierten die Forscher mit gentechnischen Verfahren das Flagellin A mit dem Hühnereiweiß Ovalbumin.

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.

Die Forscher prüften zunächst die Wirkung ihres Fusionsproteins in Maus-Zellkulturen. Sowohl in Zellen, die aus allergischen Mäusen isoliert wurden, als auch in gentechnisch veränderten Zellen, die spezifisch Hühnereiweiß erkennen, wurde durch die Gabe des Fusionsproteins aus Flagellin und Hühnereiweiß die Aktivierung der T-Lymphozyten und damit die allergische Reaktion gebremst.

Ob die Prophylaxe einer Allergie oder die therapeutische Behandlung einer bestehenden Allergie aber tatsächlich funktionieren, muss im lebenden Organismus geprüft werden. Um die vorbeugende Wirkung gegen die Eiweißallergie zu testen, injizierten die Wissenschaftler Mäusen zweimal das Fusionsprotein – quasi als Impfung. Anschließend wurden die Mäuse gegen Hühnereiweiß sensibilisiert. Die nicht vorbehandelten Tiere entwickelten erwartungsgemäß eine Allergie mit starkem Abfall der Körpertemperatur, Gewichtsverlust und Durchfall. Dagegen zeigten die vorbehandelten Tiere keine Symptome – sie waren durch die „Impfung“ geschützt. Wurden die Tiere jedoch statt mit dem Fusionsprotein mit Ovalbumin oder Flagellin allein oder nicht fusioniertem Flagellin plus Ovalbumin in einer Mixtur vorbehandelt, blieb der Schutzeffekt aus. „Damit konnten wir nachweisen, dass Flagellin die Immunantwort in die gewünschte Richtung verschiebt, dies aber nur möglich ist, wenn es direkt an das Allergen gekoppelt wird“, erläutert Schülke die Ergebnisse.


MEDICA.de; Quelle: Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel