Multinationale Studie über den Schutz vor Asthma im Kindesalter durch ländliche Umweltexposition - eine zentrale Rolle von dendritischen und regulatorischen B-Zellen während der Immunreifung

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bianca Schaub
• Fachliche Zuordnung: Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 468856489

Diese multinationale Studie in Europa und China hat zum Ziel zentrale Mechanismen der umweltvermittelten Protektion vor Asthma im Kindesalter zu identifizieren. Durch die Untersuchung von dendritischen Zellen (DZ) und regulatorischen B-Zellen (Bregs) während der Immunreifung möchte dieses Projekt neue, zentrale Regulatoren und Stellschrauben erfassen, und deren Rolle in der "Asthmaprotektion" in zwei starken „protektiven“ Umgebungen evaluieren.Die Möglichkeit Blutproben von Kinder aus einer europäischen Geburtskohorte in der stärksten „asthma-protektiven Umgebung“ (Bauernhof) zu verschiedenen Alterszeitpunkten zur Verfügung zu haben, ist einzigartig und ermöglicht den Vergleich zu neu rekrutierten 6-jährigen Kindern aus China, die zum einen aus dem städtischen HongKong (und Guangzhou) mit hoher Asthmaprävalenz und zum anderen aus dem ländlichen Conghua mit sehr niedriger Prävalenz kommen. Verschiedene Staubextrakte aus beiden Umgebungen werden auf ihre Mikrobiom-Komponenten durch 16sRNA und Metagenom Analysen untersucht, um die zentralen Komponenten für zukünftige Studien zu identifizieren. Um funktionelle Experimente zu DZs und Bregs durchzuführen, werden Kinetik und Dosis-abhängige Untersuchungen nach Stimulation von peripherem Blut mit Umweltstäuben durchgeführt. Diese werden durch Kokultur-Modelle von DZs untersucht, die zuvor mit Umweltstäuben stimuliert wurden, sowie deren Interaktion mit B und T-Zellen. Parallel dazu werden Mausmodelle mit genetisch modifizierten Mäusen durchgeführt, um neue Regulatoren zu identifizieren. Schließlich soll ein spezifisches Zeitfenster der gesunden Immunbalance identifiziert werden. Hierzu werden vorhandene Blutproben der Geburtskohorte zum Zeitpunkt der Geburt, mit Alter 6 und 10 Jahren mittels RNA-Seq untersucht und altersabhängige zelluläre Regulation von DZs und Bregs durch Durchflusszytometrie erfasst. Als sog. wegweisendes „proof- of principle“ Experiment werden periphere Blutzellen von Kindern mit beginnendem Pfeifen und Giemen im Kleinkindalter und Schulkinder mit manifestem Asthma, deren Bregs entfernt wurden, funktionell stimuliert. Hierdurch soll herausgefunden werden, ob Bregs sowohl zu Beginn der Erkrankung als auch bei manifester Symptomatik eine ähnlich wichtige Rolle beim Schutz vor Asthma spielen. Dieses Projekt wird somit nicht nur eine zentrale Rolle von DZs und Bregs eruieren, sondern stellt auch eine einzigartige Möglichkeit dar, herauszufinden, wie umwelt-vermittelte Mechanismen des Schutzes vor Asthma in zukünftige Präventionsmodelle überführt werden können. Diese Experimente haben das Potenzial den wichtigen Zeitraum im Kindesalter und im Mausmodell zu identifizieren, zu dem eine gesunde Immunregulation erhalten werden kann und ggf. auch bei manifester Erkrankung wiederhergestellt werden kann. Das ist ganz entscheidend für zukünftige Strategien, wie der Schutz vor Asthma vermittelt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China, China (Hongkong)
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Jing Li; Professor Zhong Su, Ph.D.; Professor Dr. Gary Wong