Nasenabstriche bei Kindern zeigen, wann aus frühem Giemen dauerhaftes Asthma werden kann

Viele Kinder im Vorschulalter haben eine pfeifende Atmung, das sogenannte „Wheeze“ oder Giemen. Aber warum entwickelt nur ein Teil dieser Kinder später auch dauerhaftes Asthma? DZL-Forschende aus den Standorten ARCN, BREATH, CPC-M und UGLMC wollten ergründen, ob das an unterschiedlichen Entwicklungen der Atemwegsschleimhaut bereits früh im Leben liegt – und ob verschiedene Immunreaktionen eine Rolle spielen, die den weiteren Krankheitsverlauf beeinflussen.

Um das herauszufinden, untersuchten die Teams unter Leitung der DZL-Forschenden Constanze Jakwerth und Carsten Schmidt-Weber (DZL-Standort CPC-M) Nasenabstriche von 265 Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen aus der ALLIANCE All Age Asthma-Kohorte des DZL. Denn schon anhand von Zellen aus der Nasenschleimhaut lassen sich unterschiedliche Immunmuster erkennen, die mit dem späteren Risiko für anhaltendes Asthma zusammenhängen. Und: Der Abstrich aus der Nase ist für kleine Kinder eine nur wenig belastende Untersuchung.

In der aktuellen Studie analysierten die Forschenden, welche Gene in den Schleimhautzellen der Atemwege aktiv waren und welche Muster der Immunantwort sich daraus ableiten lassen. Anschließend wurde geprüft, ob diese Muster mit der späteren Entwicklung oder dem Fortbestehen von Asthma zusammenhängen.

Die Studie unterstreicht nach Ansicht von Letztautor Carsten Schmidt-Weber, „wie wichtig die DZL-übergreifende ALLIANCE-Kohorte ist. Sie ermöglicht uns neben dem direkten klinischen Nutzen auch Umweltfaktoren zu identifizieren, die in der Atemwegsfitness eine Rolle spielen könnten.“

 

Asthma oder kein Asthma? Drei Immunprogramme erlauben Rückschlüsse auf den weiteren Verlauf  

Die Analyse der Nasenabstriche zeigte drei unterschiedliche Immunprogramme der Atemwegsschleimhaut bei den Kindern:

• E1: Ein Programm, das vor allem mit antiviralen Abwehrmechanismen verbunden ist.
• E2: Ein Programm, das mit allergischen Entzündungsreaktionen und der sogenannten Typ-2-Immunantwort zusammenhängt.
• E3: Ein IL-17-/Typ-17-assoziiertes Immunprogramm, das mit entzündlichen Reaktionen der Atemwegsschleimhaut verbunden ist.

Bei Kindern im Alter von 1 bis 3 Jahren mit pfeifender Atmung dominierten vor allem die Programme E1 und E3. Im Alter von 4 bis 6 Jahren zeigte sich dagegen häufiger das E2-Muster, das typisch für allergische Entzündungen ist.

Das E2-Programm war zudem eng mit bekannten Asthma-Merkmalen verknüpft, darunter erhöhte IgE-Werte, erhöhte Stickstoffmonoxid-Werte in der Ausatemluft (FeNO) sowie eine erhöhte Zahl eosinophiler Immunzellen.

Kinder, die später Asthma entwickelten, zeigten je nach Alter unterschiedliche Aktivitätsmuster dieser Programme. Diese Muster sind also mit dem Übergang von frühem Wheeze/Giemen zu dauerhaftem Asthma verbunden, wobei sich E1 eher als schützendes Immunprogramm zeigte, während E3 mit einem erhöhten Risiko für später bleibendes Asthma verbunden war.“

 

Frühe Analyse durch Nasenabstrich = Frühere präventive Maßnahmen?

„Frühkindliches Giemen ist sehr heterogen, und bislang können wir nur unzureichend vorhersagen, welche Kinder später ein bleibendes Asthma entwickeln“, erklärt Erstautorin Constanze Jakwerth. Die Ergebnisse der Studie zeigten deswegen, „dass bereits im frühen Kindesalter unterschiedliche ‚Nasotypen‘ – also spezifische Immunprogramme in der Nasenschleimhaut – Hinweise auf unterschiedliche Krankheitsverläufe geben und damit langfristig eine gezieltere Risikoeinschätzung für persistierendes Asthma ermöglichen.“

Die Untersuchung von Nasenabstrichen könnte daher künftig helfen,

• Kinder mit erhöhtem Asthmarisiko frühzeitig zu erkennen,
• verschiedene Asthma-Verläufe besser zu unterscheiden,
• und präventive oder therapeutische Maßnahmen früher und gezielter einzusetzen.

Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Entwicklung des Immunsystems und der Atemwegsschleimhaut in den ersten Lebensjahren entscheidend mitbestimmt, welche Krankheitsverläufe sich bei Kindern mit frühem Wheeze/Giemen entwickeln.

 

Über die ALLIANCE-Kohorte:

Um vorhersagen zu können, wie Asthma verläuft und wie es behandelt werden sollte, hat das DZL bereits in der ersten Förderperiode die ALLIANCE-Kohorte ins Leben gerufen. Sie umfasst mittlerweile mehr als 1000 Patienten und gesunde Probanden im Alter zwischen sechs Monaten und 84 Jahren. Nach einer umfassenden Basisuntersuchung kommen die Asthma-Patienten in der Regel jährlich in die jeweiligen Studienzentren. ALLIANCE ist eines der großen klinischen Flaggschiffprojekte des DZL. Beteiligt sind die Standorte ARCN (Kiel/Lübeck/Borstel/Großhansdorf), BREATH (Hannover), CPC-M (München) und UGMLC (Gießen/Marburg/Bad Nauheim) sowie die Uniklinik Köln als DZL-externer Partner.

Link zum Fachartikel: Nasal epithelial immune signatures are associated with age-dependent asthma trajectories in early life – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/all.70477

/Doris Hammerschmidt (Helmholtz Munich)/jbul

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