Johns Hopkins Medicine
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September 6, 2006
HOPKINS SCIENTISTS LINK IMMUNE RESPONSE TO „GHOST“ PARASITES AND SEVERELY CONGESTED SINUSES
– Anti-insect enzyme in humans linked to inflammation in the nose
Although it is unclear why it’s so, haben Wissenschaftler am Johns Hopkins ein Gen, das den chemischen Abbau der zähen, schützenden Hülle ermöglicht, die Insekten und Würmer beherbergt, mit der starken Verstopfung und Polypenbildung in Verbindung gebracht, die für chronische Sinusitis typisch sind.
Ein Team von Hopkins-Nebenhöhlenexperten hat herausgefunden, dass das Gen für das Enzym, saure Säugetier-Chitinase (AMCase), bei Menschen mit schwerer Nebenhöhlenentzündung, die auch nach einer Operation anhält, bis zu 250-mal aktiver ist als bei Patienten, bei denen eine Operation erfolgreich ist. Eine Nasennebenhöhlen-Operation ist in der Regel der letzte Ausweg für Patienten, die auf eine medikamentöse Therapie nicht ansprechen. Doch bei fast jedem Zehnten der Behandelten kehren die Symptome innerhalb von Wochen oder Monaten zurück, wenn die Operation die Nasengänge nicht offen hält, sagen die Wissenschaftler.
Der Hopkins-Bericht, der in der Mai-Juni-Ausgabe des American Journal of Rhinology veröffentlicht wurde, ist vermutlich der erste, der das Vorhandensein des Enzyms in der Nase nachweist und seine Verbindung zur Sinusitis bestätigt.
„Dieser Befund bedeutet nicht, dass es tatsächlich Parasiten in der Nase gibt, die eine Sinusitis verursachen, aber unsere Studie unterstützt das Konzept, dass eine wirklich schwere und anhaltende Sinusitis ein Fall einer fehlgeleiteten Immunreaktion sein kann, die gegen Parasiten gerichtet ist, die nicht wirklich da sind“, sagt der Hauptautor der Studie, Andrew Lane, M.D., ein außerordentlicher Professor an der Johns Hopkins University School of Medicine und Direktor des dortigen Zentrums für Rhinologie und Nasennebenhöhlenchirurgie.
Vorangegangene Forschungen anderer Wissenschaftler hatten sich mit der Verbindung des Enzyms zu Asthma befasst, das, wie Nasenpolypen, eine entzündliche Reaktion des körpereigenen Immunsystems ist. Die Theorie, sagt Lane, ist, dass Allergien und Asthma aus Genen resultieren, die die körpereigene Abwehr gegen Parasiten kontrollieren, aber diese Gene sind bei gesunden Menschen inaktiv. Wenn sie jedoch von so genannten Geisterparasiten eingeschaltet werden, ist die starke Entzündungsreaktion medizinisch sehr schwer zu kontrollieren.
Die Forscher sagen, dass, obwohl Chitin, eine starre chemische Verbindung, die in Pilzen, Insekten und Spulwürmern vorkommt, im menschlichen Körper nicht natürlich vorkommt, das Vorhandensein des entsprechenden Enzyms und seine Rolle bei der Schleim- und Flüssigkeitsansammlung und der Polypenbildung das Enzym zu einem legitimen Ziel für medikamentöse Therapien macht, die seine Produktion und Wirkung blockieren.
„Wenn wir die Antiparasiten-Immunantwort selektiv ausschalten können, könnten wir potenziell neue Behandlungen für diese Atemwegserkrankungen der Lunge und der Nase haben“, sagt Lane.
Neue Therapien werden benötigt, sagt er, als Alternative zu Langzeit-Steroiden, die den entzündlichen chemischen Weg blockieren, aber auch schwächende Nebenwirkungen haben, einschließlich Verlust der Knochendichte, Katarakte im Auge und Gewichtszunahme.
Schätzungsweise 32 Millionen Amerikaner leiden an einer anhaltenden Entzündung des Gewebes, das die Nasen- und Nebenhöhlen auskleidet, so die United States Centers for Disease Control and Prevention.
Dreiunddreißig Männer und Frauen nahmen an der zweijährigen Studie an der Hopkins Universität teil, um herauszufinden, ob einige der genetischen Merkmale, von denen bereits bekannt ist, dass sie bei Asthmatikern häufig vorkommen, auch bei Patienten mit Sinusitis aktiv sind. Zweiundzwanzig von ihnen sollten wegen einer Nasennebenhöhlenentzündung operiert werden, während die restlichen elf als Kontrollgruppe dienten, die wegen einer anderen Erkrankung als einer Nasennebenhöhlenentzündung operiert wurden.
Alle, die sich einer Nasennebenhöhlen-Operation unterzogen, taten dies, nachdem die Standardtherapie mit Antibiotika, abschwellenden Mitteln und Steroiden ihre Symptome nicht stoppen und die Nasennebenhöhlenentzündung nicht zurückkehren lassen konnte. Außerdem hatten sie Nasenpolypen, also Gewebeauswüchse, die aus der Entzündung resultieren und die laut Lane besonders schwer zu behandeln sind.
Bei der Operation wird ein dünnes, röhrenförmiges Endoskop in die Nase eingeführt, an dem eine Kamera angebracht ist, die eine Nahaufnahme der Nasen- und Nebenhöhlenpassagen ermöglicht. Schlanke chirurgische Instrumente, die neben dem Endoskop platziert werden, ermöglichen es den Chirurgen, entzündetes Gewebe und Polypen wegzuschneiden und so einen Weg freizumachen, damit die Nebenhöhlen normal abfließen können. Lane sagt, dass Polypen, wenn sie unbehandelt bleiben, zu schweren Verstopfungen und wiederkehrenden Infektionen führen können.
Alle Patienten wurden mindestens neun Monate lang beobachtet, um zu sehen, ob die Polypen und die daraus resultierenden Symptome zurückkehrten. Bei zehn Patienten in der Operationsgruppe kehrten die Polypen innerhalb von sechs Monaten zurück, während zwölf symptomfrei blieben.
Das Hopkins-Team entnahm während der Operation Proben der Nasenschleimhaut und analysierte die Proben mit Hilfe von Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktionstests auf genetische Unterschiede zwischen den Gruppen.
Als die Forscher zunächst alle Nasengewebeproben verglichen, stellten sie fest, dass bei der Hälfte das Gen für AMCase eingeschaltet oder exprimiert war, um das Chitinase-Protein herzustellen. Bei der Nachbeobachtung stellten sie fest, dass die 10 Patienten, bei denen die Polypen zurückgegangen waren, eine außerordentlich höhere AMCase-Expression aufwiesen als die anderen Sinusitis-Patienten und die Kontrollgruppe. Die Genexpression eines anderen Entzündungsproteins, Interleukin-13 genannt, von dem bereits bekannt ist, dass es bei Asthmatikern erhöht ist, wurde ebenfalls bei denen mit Polypen gefunden, aber die Werte von Interleukin-13 hatten nicht den gleichen prädiktiven Wert wie die erhöhte Expression von AMCase, sagen die Forscher.
Lane fügt hinzu, dass zukünftige Forschung bestimmen muss, ob eine hohe genetische Expression von AMCase eine zugrundeliegende Ursache der Entzündung ist oder ob AMCase einfach eine von vielen Chemikalien ist, die von Zellen in der Nase als Reaktion auf eine chronische Entzündung produziert werden.
Die nächste Phase ihrer Forschung, sagt er, ist zu suchen, was die Anti-Parasiten-Reaktion auslöst. Lane warnt jedoch davor, dass diese Reaktion gegen Parasiten auf Kosten der Fähigkeit der Nase gehen könnte, andere Eindringlinge wie Bakterien, Viren oder Pilze abzuwehren.
„Die Epithelzellen, die die Nasen- und Nasennebenhöhlen auskleiden, spielen eine wichtige Rolle als Ersthelfer des Immunsystems“, sagt er. „Aber wenn sie damit beschäftigt sind, nicht existierende Parasiten zu bekämpfen, können sie nicht gut mit den sehr realen Mikroben umgehen, die ständig in die Nase kommen.“
Dies, so Lane, kann das Wachstum von Bakterien und Pilzen in der Nase fördern, was bei Menschen mit chronischer Sinusitis mit Polypen häufig vorkommt.
Die Finanzierung dieser Studie wurde zum Teil vom National Institute on Deafness and Other Communication Disorders, einem Mitglied der National Institutes of Health, und von der American Rhinologic Society zur Verfügung gestellt.
Neben Lane waren an dieser Forschung, die ausschließlich am Hopkins durchgeführt wurde, auch Murugappan Ramanathan Jr, M.D., und Won-Kyung Lee, M.S.
– JHM –