Adenosin in Ambrosia-Pollen verstärkt Allergie

Das Beifussblättrige Traubenkraut (Ambrosia artemisiifolia) produziert Pollen, die starke allergische Reaktionen wie Asthma auslösen können. Ein Forschungsteam um Prof. Claudia Traidl-Hoffmann, die dem Direktorium von CK-CARE (Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education) angehört, konnte zeigen, dass das bisher bekannte Hauptallergen nur in Kombination mit dem ebenfalls im Pollen vorhandenen Stoff Adenosin so stark allergen wirkt.

Das Unkraut Ambrosia artemisiifolia ist eine invasive Pflanze aus Nordamerika, die für den Menschen zwei herausfordernde Eigenschaften hat: Sie breitet sich in Europa rasant aus – besiedelt auch Gebiete in der Schweiz – und ihr Pollen wirkt selbst in kleinsten Mengen allergiefördernd. Gelangen Ambrosia-Pollen in die Atemwege, lösen sie starke Entzündungen im Lungengewebe aus. Dies kann Atemprobleme oder sogar Asthma erzeugen. Als Hauptauslöser im Ambrosia-Pollen galt bisher ein Protein mit dem Namen «Amb a 1». Gegen diese Substanz entwickeln viele Menschen, die mit Ambrosia-Pollen in Kontakt gekommen sind, Antikörper – was grundsätzlich ein Schutzmechanismus des Körpers gegen unerwünschte Stoffe oder Erreger ist, der aber bei einer Allergie fälschlicherweise angestossen wird. 

Doch offenbar ist das Protein Amb a 1 nicht alleine für die entzündliche Wirkung des Ambrosia-Pollens verantwortlich, wie ein Team um Prof. Claudia Traidl-Hoffmann, Direktorin des Institutes für Umweltmedizin an der Technischen Universität München (UNIKA-T, TUM) und Direktionsmitglied von CK-CARE (Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education) zeigt: «Erst in Kombination mit Adenosin, das ebenfalls im Ambrosia-Pollen enthalten ist, wird dieser hochallergen», so Prof. Claudia Traidl-Hoffman. 

Die Suche nach dem unbekannten Stoff
Die Wissenschaftler untersuchten gemäss Medienmitteilung der TUM, wie verschiedene Bestandteile des Pollens auf Lungengewebe wirkten. Anschliessend wurde das Lungengewebe auf entzündliche Merkmale – etwa auf das Vorhandensein spezieller Immunzellen – untersucht. Getestet wurden zum einen der gesamte Pollenextrakt oder das Protein Amb a 1, zum anderen das Pollenextrakt ohne Proteine. Das Resultat war überraschend und aufschlussreich, wie Prof. Claudia Traidl-Hoffmann ausführt: «Nur der Gesamtextrakt löste einen allergischen Effekt aus – womit klar war, dass neben dem Protein Amb a 1 noch eine andere Substanz für die allergene Wirkung des Pollens sorgen muss.»

Als interessanter Kandidat für den Stoff X kam Adenosin in Frage. Die Forschenden hatten diesen bereits in hoher Konzentration in Birkenpollen nachgewiesen und er ist auch im Ambrosia-Pollen in grossen Mengen vorhanden. Die Hypothese wurde zum Volltreffer: Nachdem Adenosin aus dem gesamten Pollenextrakt entfernt worden war, traten nur noch sehr geringe Entzündungszeichen auf. Wurde Adenosin alleine verabreicht, konnte ebenfalls keine deutliche allergische Reaktion in der Lunge beobachtet werden. Das heisst: «Nur die Kombination der Stoffe verursacht eine allergische Reaktion», folgert Prof. Claudia Traidl-Hoffmann.

Bald ein mögliches Mittel gegen allergisches Asthma?
Interessant dabei ist, dass Adenosin ja auch natürlich im menschlichen Körper vorkommt. Es ist an vielen Prozessen beteiligt und fast alle Zellen tragen Erkennungsmoleküle für Adenosin auf der Oberfläche. Und wie verstärkt Adenosin schliesslich eine allergische Reaktion? «Pollen-Adenosin bindet an die körpereigenen Rezeptoren und kann in Kombination mit anderen Stoffen Allergien auslösen», erklärt Prof. Claudia Traidl-Hoffman. Die Forschergruppe nennt dieses Phänomen «Cross-Kingdom Signalling», bei dem pflanzliche Botenstoffe an menschliche Rezeptoren binden. 

Die Ergebnisse der Studie sind auch vielversprechend in Bezug auf die Therapie: Da sogenannte Adenosin-Rezeptor-Gegenspieler als Medikamente gegen Asthma helfen können, indem sie die Adenosin-Rezeptoren im Körper blockieren, ist dieser Aspekt auch für die Forschung rund um die Pollen-Allergie wichtig. «Die Daten zeigen, dass Adenosin gerade bei der Verschlechterung einer allergischen Reaktion eine zentrale Rolle spielt. Somit könnte man durch eine Blockade der Adenosin-Rezeptoren womöglich die Entzündungsreaktion hemmen», so die Ärztin und Forscherin.

Publikation:
M. Wimmer, F. Alessandrini, S. Gilles, U. Frank, S. Oeder, M. Hauser, J. Ring, F. Ferreira, D. Ernst, J. B. Winkler, P. Schmitt-Kopplin, C. Ohnmacht, H. Behrendt, C. Schmidt-Weber, C. Traidl-Hoffmann, J. Gutermuth, Pollen-derived adenosine is a necessary cofactor for ragweed allergy, Allergy, Mai 2015.
DOI: 10.1111/all.12642

Zertifizierung durch die Swiss Biobanking Platform – VITA-Label

Der Aufbau einer angemessenen Steuerung durch rechenschaftspflichtige Mechanismen ist der Schlüssel zur Förderung der Vertrauenswürdigkeit und die Voraussetzung für eine angemessene Nutzung der biologischen Ressourcen. Unsere CK-CARE-Biobank wurde kürzlich von der Swiss Biobanking Plattform (SBP) mit dem VITA-Label ausgezeichnet, das die Einhaltung des geltenden rechtlichen und ethischen Rahmens bescheinigt. Diese Kennzeichnung ist Teil unserer langfristigen Strategie, die Biobanking-Praktiken zu stärken und der Forschungsgemeinschaft qualitativ hochwertige Proben zur Verfügung zu stellen.

CK-CARE Team Treffen 10. – 11. Oktober 2022

Der diesjährige CK-CARE Teamevent in Davos stand im Zeichen der Stärkung der Zentren übergreifenden Kommunikation und Zusammenarbeit. Unsere Teammitglieder lernten sich und den Kanton Graubünden besser kennen, indem mehrere Bündner Spezialitäten als „Cross-center team building“ zur Vorbereitung der wissenschaftlichen Arbeit produziert wurden.

Dies als Ziel die Teamarbeit zu fördern! Obwohl keinerlei Kenntnisse über die Herstellung von Bündner Köstlichkeiten vorhanden waren, geschweige denn jemand über entsprechenden Fähigkeiten verfügte, zeichnete sich jedes Team auf seine eigene Art und Weise aus. Angetrieben von Vertrauen, Respekt und echter Motivation, die gestellten Aufgaben zu lösen, stellten sich die Teammitglieder der Herausforderung der Zusammenarbeit mit Spaß und Kreativität als wichtige Vorbereitung für die Forschungsaktivitäten des Folgetages.

Es war ein gelungenes Treffen – wir freuen uns auf viele weitere.

Graubünden forscht 21. – 22. September 2022

Die Vielseitigkeit der in Graubünden geleisteten Forschung stand im Mittelpunkt des zweitägigen Kongresses «Graubünden forscht». Dieser fand vom 21. bis 22. September 2022 im Kongresszentrum Davos statt. Das wichtigste Ziel des Anlasses war es, den Austausch zwischen den verschiedenen Forschungsdisziplinen anzuregen. Auf Basis einer Publikumsabstimmung und einer vorgängigen, fachkundigen Bewertung wurden die besten Vorträge in den verschiedenen Disziplinen ermittelt. Sieben junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler durften sich über einen Preis freuen. Eine Auszeichnung durfte auch Danielle Fehr von CK-CARE AG entgegennehmen. Wir gratulieren herzlich.

«Global Allergy Forum» 1. – 4. September in Davos

Bereits zum vierten Mal fand in Davos das von CK-CARE (Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education) initiierte Global Allergy Forum statt. Das 3-tägige Arbeitstreffen wurde vom Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education (CK-CARE) auf dem Medizincampus Davos organisiert und bot den Rahmen für einen intensiven wissenschaftlichen Austausch in sechs Arbeitsgruppen zu den globalen Herausforderungen allergischer Erkrankungen. Edukationsthemen wurden ebenso diskutiert wie komplexe Fragen zu Prävention, Ursachen, Diagnose und Behandlung von Allergien.

Mantelstudium UniZH «Allergologie translational» am Medizincampus Davos

Erfüllt, erschöpft, motiviert und mit einem Rucksack voll neuem Wissen, Fertigkeiten und Fähigkeiten haben die 11 Studierenden der Medizinischen Fakultät der Universität Zürich das 5. Allergologie-Mantelstudium (Sommerpraktikum Allergologie Translational FJS2022) erfolgreich abgeschlossen. Es waren vier intensive, eindrucksvolle und v.a. sehr interaktive Tage des Lernens am Medizincampus Davos unter der Leitung von Prof. Dr. Peter Schmid-Grendelmeier und Prof. Dr. Roger Lauener und unter Mitwirkung von weiteren Fachärztinnen und Fachärzten des USZ, des Instituts für Hausarztmedizin, des Kantonsspitals Graubünden und der Hochgebirgsklinik Davos.

Die Kombination von Online-Vorkurslernen, Stationsarbeit mit Patientenkontakt, Falldiskussionen, Quiz und praktisches Anwenden von Allergiebasiswissen – wo auch die Methode des «Flipped Classroom» nicht zu kurz kam – gab den Teilnehmenden einen abwechslungsreichen Einblick in das Thema Allergologie.

CK-CARE Jahresbericht 2021

Thematisch konzentriert sich CK-CARE auf Allergien, primär auf atopische Dermatitis (Neurodermitis). Herausragende wissenschaftliche Arbeiten auf diesem Gebiet sowie anwendungsorientierte Erfolge konnten für das Jahr 2021 verzeichnet werden. Renommierte Journale wie «PNAS», «Lancet» und «Nature Immunology» publizierten Originalstudien und Übersichtsartikel unserer Forscher. Sie wurden mit wissenschaftlich-klinischen und journalistischen Auszeichnungen bedacht. Mit und für CK-CARE konnten Patente angemeldet werden. Die Erfolge belegen die internationale Konkurrenzfähigkeit des Verbundes. Somit hat die fachliche Fokussierung im Berichtsjahr 2021 bemerkenswerte Früchte getragen.