Untersuchung allergenspezifischer Immuntherapie-Mechanismen

Bei Allergien handelt es sich um eine Überreaktion des Immunsystems auf harmlose Umwelt- und Nahrungsmittelstoffe, die Allergene genannt werden. Allergische Erkrankungen sind in den Industrieländern ein großes Problem für die öffentliche Gesundheit, da sie immer häufiger auftreten und lebensbedrohliche Folgen haben können; etwa 30 % der Bevölkerung sind davon betroffen. Typ- I-Allergien werden durch Immunglobulin-E-Antikörper (IgE-Antikörper) vermittelt, die zusammen mit den Allergenen Effektorzellen wie Mastzellen und T-Zellen aktivieren, was zur Freisetzung von Substanzen führt, die allergische Symptome wie Rhinitis, Konjunktivitis, Asthma, allergische Dermatitis und, im schlimmsten Fall, systemische Anaphylaxie verursachen. Die einzige heilende Behandlung für IgE-vermittelte Allergien, die eine langfristige klinische Toleranz induzieren kann, ist die allergenspezifische Immuntherapie (AIT). Sie ist jedoch nicht bei allen Patienten wirksam. Um die Immunmechanismen zu verstehen, die einer erfolgreichen AIT zugrunde liegen, wurden verschiedene In-vitro-Tests entwickelt, während In-vivo-Modelle zum Testen und Untersuchen menschlicher Antikörper- und T-Zell-induzierter Reaktionen fehlen. Wir haben bereits nicht adipöse diabetische Mäuse mit schwerem kombinierten Immundefizit c-/- (NSG) mit allergenspezifischen T- Zelllinien (TCL) von Birkenpollen-allergischen Spendern transplantiert und Hinweise darauf gefunden, dass der CD4+ T-Zell-Phänotyp in vivo erhalten bleibt. In diesem Projekt wollen wir nun zwei weitere In-vivo-Modelle mit NSG-Mäusen etablieren. Das erste Modell soll es uns erlauben, die unmittelbaren Reaktionen und Veränderungen der gewebeansässigen Effektor-CD4+-T-Zellen während der AIT zu analysieren. Dafür werden Mäuse mit TCL von Spendern mit Birkenpollen-assoziierten Nahrungsmittelallergien transplantiert und anschließend einer Immuntherapie unterzogen. Die menschliche CD4+ T-Zellen werden dann aus den Lungen der Mäuse isoliert und analysiert. Im zweiten Modell werden NSG-Mäuse mit menschlichen Stammzellen transplantiert, die sich zu funktionellen menschlichen Mastzellen entwickeln. Dies gibt uns die Möglichkeit, die Rolle allergenspezifischer IgE- blockierender Antikörper von Patienten, die sich einer AIT unterzogen haben, zu untersuchen. Darüber hinaus können wir in den Mausmodellen untersuchen, wie externe Faktoren die Mastzell- und T-Zell-Reaktionen beeinflussen. Insgesamt sollen die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse helfen, die molekularen und zellulären Immunmechanismen zu entschlüsseln, die einer erfolgreichen Allergiebehandlung zugrunde liegen.