Asthma: Fehlender Chloridtransporter sorgt für Atemnot

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Asthma gehört zu den häufigsten Atemwegserkrankungen in Deutschland. Quelle: fotolia

04.09.2012  - 

Asthmatiker leiden immer wieder unter Atemnot. Die vermehrte Produktion von Schleim, eine verkrampfende Bronchialmuskulatur und Ödeme in der Bronchialschleimhaut gelten als Auslöser. Gemeinsam mit Kollegen aus den USA konnten Forscher an der Universitätsklinik Heidelberg jetzt einen Ionenkanal identifizieren, dessen Fehlen bei Asthmatikern zu einer Verschlimmerung der Symptome beitragen könnte. Ihre Arbeit präsentieren die Wissenschaftler im Journal of Clinical Investigations (2012, Online-Vorabveröffentlichung).

Asthma bronchiale beginnt in der Regel schon im Kindesalter und ist die häufigste chronische Erkrankung dieses Lebensabschnitts. Einige Experten gehen davon aus, dass etwa jedes zehnte Kind Asthmatiker ist – bei den Erwachsenen sind es noch rund fünf Prozent. Was bei leichten Verlaufsformen von den Betroffenen nur als lästige Einschränkung empfunden wird, kann bei schweren Attacken auch lebensbedrohlich werden. Die Zahl der asthmabedingten Todesfälle in Deutschland beträgt etwa 5.000 pro Jahr.

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Ursachen noch nicht restlos geklärt

Obwohl die Krankheit weit verbreitet ist, sind ihre Ursachen noch immer nicht vollständig klar. Bei Asthma kommt es zu einer Entzündung der Bronchialschleimhaut, was wiederum zu einer Verengung in den Atemwegen und zu Atemnot führen kann, glauben Experten. Die Wissenschaftler um Marcus Mall von der Universitätsklinik Heidelberg haben nun an Mäusen die Rolle eines bestimmten Transportmoleküls untersucht. Das Protein namens Solute Carrier Family 26, member 9 (SLC26A9) ist eigentlich dafür zuständig, Chloridionen aus dem Zellinnern in die Bronchien abzugeben. In den Bronchien ziehen die Chloridionen gemeinsam mit anderen geladenen Teilchen Wasser an, wodurch der Bronchialschleim verflüssigt wird und abgehustet werden kann. Wird – wie bei einigen Asthmatikern – vermehrt Bronchialschleim gebildet, dann müssen mehr Chloridionen transportiert werden, um größere Wassermengen anzuziehen.

Im Tierversuch haben Forscher nun die Rolle von SLC26A9 genauer unter die Lupe genommen. Dafür untersuchten sie sowohl normale Mäuse, als auch Tiere, bei denen die Erbinformation für diesen Kanal gelöscht wurde. Riefen die Wissenschaftler bei den Tieren künstlich einen Asthmaanfall hervor, so wurde vermehrt Schleim produziert. Bei den Wildtyp-Tieren wurden daraufhin zusätzliche Chloridionen nach außen abgegeben, um so für eine Verflüssigung des Schleims zu sorgen. Den Tieren mit der fehlenden Erbinformation gelang das hingegen nicht, bei ihnen trat stattdessen Atemnot auf.

 In dieser Folge der Kreidezeit erklären wir, wie Knockout-Mäuse hergestellt werden und warum Forscher das machen.Quelle: biotechnologie.tv 

Charakteristische genetische Veränderungen bei Asthmatikern

Doch spielt dieser Vorgang auch bei menschlichen Asthmatikern eine Rolle? Ja, sagen zumindest die Heidelberger Wissenschaftler. In einer Reihenuntersuchung von mehreren hundert gesunden und Asthma-Kindern entdeckten sie nämlich ebenfalls Unterschiede: Die Asthmatiker bildeten geringere Mengen des Transportproteins, offenbar ausgelöst durch Veränderungen in dem für das Eiweiß kodierenden Gen. „Unsere Daten zeigen, dass der Ionenkanal bei Entzündungen der Atemwege aktiviert wird“, schreiben die Forscher in ihrer Veröffentlichung. Es läge nahe, dass der durch SLC26A9 vermittelte Chloridtransport notwendig sei, um die Verengung von Atemwegen in allergischen Atemwegserkrankungen zu verhindern, folgern die Wissenschaftler weiter. In weiteren Studien soll nun geklärt werden, ob Wirkstoffe, die beispielsweise den Transporter direkt aktivieren, als Asthmamedikament eingesetzt werden können.

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