Antigenidentifizierung und Charakterisierung adaptiver Immunität bei schwerem Equinem Asthma

• Antragstellerin: Dr. Christiane Schnabel
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431342499

Schweres Equines Asthma (sEA) ähnelt dem Asthma erwachsener Menschen. Beide Erkrankungen sind immunvermittelt und therapeutisch herausfordernd. Bei prädisponierten Pferden löst Heustaub sEA aus, dessen Pathogenese jedoch bisher nur unvollständig geklärt ist. Es werden Allergien gegen Heustaubkomponenten, z. B. Schimmelpilze, angenommen. Darauf weisen adaptive Immunantworten hin, z. B. Schimmelpilz-spezifisches Immunglobulin (Ig)E und T-Helferzell (Th)2-assoziierte Zytokine. Jedoch wurden in einigen Studien Th1- und Th17-Profile bei sEA beobachtet. Diese und die charakteristische neutrophile Entzündung bei sEA deuten auf zusätzliche nicht-allergische Mechanismen hin. Zur Klärung der Pathogenese steht die Charakterisierung der bei sEA entscheidenden B- und T-Zellimmunität ebenso aus, wie die molekulare Identifizierung auslösender Antigene (Ag). Meine zentralen Hypothesen sind: Allergische und nicht-allergische Pathogenesetypen führen zu sEA. Hierbei zeigen Ig-Spezifität und T-Zellreaktivität krankheitsrelevante Ag an. Weiterhin indiziert die zugrundeliegende Th-Polarisierung pathogenetische Mechanismen und ist mit charakteristischen Ig-Isotypen assoziiert. Es sollen zunächst Ag im Heustaub mittels Immunproteom identifiziert werden. Bindungsmuster von Ig-Isotypen auf zweidimensionalen Immunblots werden hierzu zwischen Proben (Serum, Bronchialspülflüssigkeit, BALF) von erkrankten und gesunden Pferden verglichen. Die Ag gelten als relevant, die von Ig-Isotypen der asthmatischen, aber nicht der gesunden Pferde gebunden werden. Diese Ag werden mittels Massenspektrometrie identifiziert, rekombinant hergestellt und mit Immunblots bestätigt. Als Indikatoren für die B- und T-Zellantwort werden Ag-spezifische Ig-Isotypen mittels Multiplex-Technologie quantifiziert. Weiterhin werden in einem neu entwickelten Assay Zytokinbildung und Polarisierung Ag-restimulierter T-Zellen analysiert. Spezifische B- und T-Zellantworten werden in Blut und BALF erfasst, Ag-Sensibilisierung in Intrakutantests. Diese Analysen werden die Identifikation krankheitsrelevanter Ag ex vivo und in vivo ermöglichen sowie die Unterscheidung allergischer und nicht-allergischer Pathogenesetypen. Allergien sind durch Th2, IgE, IgG5 sowie Sofortreaktionen gekennzeichnet, nicht-allergische Mechanismen durch Th1/17, IgG4/andere IgG sowie verzögerte/keine Hautreaktion. Schließlich werden pathologische Mechanismen zu Beginn und im chronischen Verlauf von sEA in einem longitudinalen Ansatz analysiert. Es werden adaptive Immunantworten gesunder und asthmatischer Pferde in Remission bei staubarmer Haltung sowie in Exazerbation während und nach kontrollierter Heustaubexposition verglichen. Damit werden krankheitsrelevante Immunantworten bei sEA und die Immunregulation gesunder Pferde charakterisiert.Zusammenfassend ermöglicht die vorgesehene Charakterisierung Ag-spezifischer Immunantworten es, die Pathogenese(n) von sEA aufzuklären und stellt somit die Basis für zukünftige Immuntherapien dar.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen