Birkenpollen: Allergischer Reaktion auf der Spur

5. Juni 2014
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Warum so viele Menschen allergisch auf Birkenpollen reagieren, ist bis heute nicht vollkommen geklärt. Bekannt ist, dass ein bestimmtes Birkenpollen-Protein für eine Überreaktion des Immunsystems sorgt. Was dieses Protein zum Allergen macht, fanden Forscher nun heraus.

Eines der bekanntesten Allergene ist das sogenannte „Bet v 1“ aus Birkenpollen (Betula verrucosa). Das Protein wurde vor 25 Jahren erstmals in Wien künstlich im Labor hergestellt und wird seither weltweit als Allergen-Modell für die Forschung verwendet. „Bet v 1“ ist das Hauptallergen unter hunderten weiteren Proteinen der Birkenpollen. Es macht das Immunsystem überempfindlich und führt bei 95 Prozent der Birkenpollen-Allergiker zur Bildung krankmachender Antikörper, den IgE-Immunglobulinen.

Bisher war nicht bekannt, warum harmlose Moleküle überhaupt Allergien auslösen. Die Forscherin Franziska Roth-Walter und deren Kollegen vom Messerli Forschungsinstitut, einer gemeinsamen Einrichtung der Vetmeduni Vienna, der MedUni Wien und der Universität Wien, haben nun die mögliche Ursache gefunden. Das Birkenpollenprotein „Bet v 1“ ist dem menschlichen Protein, Lipocalin 2, das sich vor allem in der Lunge befindet, strukturell sehr ähnlich. Lipocalin 2 und „Bet v 1“ besitzen sogenannte molekulare Taschen, mit denen sie Eisen stark an sich binden können. Bleiben diese Taschen leer, wird das Birkenpollenprotein zum Allergen und kann bei Mensch und Tier allergische Reaktionen hervorrufen. Das Protein manipuliert dann die T-Helfer2-Zellen (Th2-Zellen).

Bei Allergikern sowie bei allergischen Säugetieren sind die Th2-Zellen im Gegensatz zu Th1-Zellen vorherrschend. Th2-Zellen spielen bei allergischen Reaktionen und der Bekämpfung von Parasiten eine wichtige Rolle. Th1-Zellen dienen der Abwehr bakterieller und viraler Infekte. „Typisch für Allergien ist eine gestörte Balance zwischen Th1- und Th2-Immunantwort“, erklärt Erika Jensen-Jarolim, Leiterin der Abteilung für Komparative Medizin am Messerli Forschungsinstitut. „Derzeit laufende Arbeiten deuten darauf hin, dass wir das Prinzip des Birkenpollenallergens auf andere Allergene mit ähnlicher molekularer Struktur direkt umlegen können. Somit beginnen wir erstmalig zu verstehen, warum Allergien gegen Pollen, Nahrungsmittel und Pilzsporen eigentlich ursprünglich entstehen.“

Direkter Zusammenhang zwischen Umwelt und steigenden Allergiezahlen

Derzeit untersuchen die Wissenschaftler, welche Mechanismen zu einer verringerten Eisen-Beladung des „Bet v 1“ beitragen könnten. „Die Eisen-Beladung des Birkenproteins könnte mit verschärften Umweltbedingungen, denen die Pflanzen ausgesetzt sind, zusammenhängen“, so Jensen-Jarolim, „Es gibt möglicherweise sogar einen direkten Zusammenhang zwischen Umweltbelastung und steigenden Allergiezahlen. In Zukunft wird es Sinn machen, allergene Moleküle vom Typ „Bet v 1“ gezielt mit Eisen zu beladen, wenn sie für die Immuntherapie bei Allergikern eingesetzt werden. Damit könnte man diese Therapie, die heute noch zwei bis vier Jahre dauert, wesentlich verkürzen und ihre Effizienz erhöhen.“

Originalpublikation:

Bet v 1 from Birch Pollen is a Lipocalin-like Protein acting as Allergen only when devoid of Iron by promoting Th2 lymphocytes
Franziska Roth-Walter et al.; Journal of Biological Chemistry, doi: 10.1074/jbc.M114.567875; 2014

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