Untersuchungen zur Rolle von Neuro-Immun-Interaktionen in Nahrungsmittelallergien

• Antragstellerin: Dr. Antonia Wallrapp
• Fachliche Zuordnung: Immunologie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 520398875

Nahrungsmittelallergie ist eine allergische Erkrankung, die durch eine unangemessene Typ 2 Immunreaktion auf Nahrungsmittelallergene hervorgerufen wird. Patienten müssen das entsprechende Nahrungsmittel strikt vermeiden, da es sonst einen lebensbedrohlichen allergischen Schock auslösen kann. Nur wenige Optionen zur Vorbeugung oder Behandlung von Nahrungsmittelallergien sind derzeit vorhanden, weshalb die Erforschung neuer Therapieansätze von großer Bedeutung ist. Die Forschung der letzten Jahre zeigte einen wichtigen Einfluss des sensorischen Nervensystems auf die Entwicklung von Infektionen und allergischen Erkrankungen. Der Darm ist dicht innerviert von sensorischen Neuronen, die auf schädliche Reize, wie Allergene und Signalstoffe des Immunsystems, reagieren. Diese Neurone setzen an ihren Nervenendigungen Neuropeptide frei, die zur Kommunikation mit Immunzellen dienen. Im Darm findet auch die Sensibilisierung zu Nahrungsmittelallergenen statt, was nahelegt, dass sensorische Neurone auch in dieser Erkrankung eine Rolle spielen. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es daher die Rolle dieser Kommunikation in Nahrungsmittelallergien zu untersuchen. Vorversuche in Mäusen legen nahe, dass sensorische Nerven zur Entwicklung des allergischen Schocks beitragen. Basierend auf diesen Daten stelle ich die Hypothese auf, dass Neuro-Immun-Interaktionen eine entscheidende Rolle in der Entwicklung von Nahrungsmittelallergien spielen. Das erste Ziel ist den Einfluss der sensorischen Nerven auf die Sensibilisierung gegen Nahrungsmittelallergene zu untersuchen. Hierzu werden Mäuse verwendet, denen entweder sensorische Neurone oder eines der beiden Neuropeptide CGRP oder Substanz P fehlen. Außerdem wird erforscht, ob CGRP die Sensibilisierung durch Regulation der angeborenen lymphoiden Zellen vom Typ 2 beeinflusst. Das zweite Ziel untersucht die Rolle von sensorischen Nerven während des allergischen Schocks. Hierzu werden entweder Mäuse ohne diese Neurone oder Mäuse mit chemisch aktivierbaren sensorischen Neuronen analysiert, um herauszufinden, ob die Ausschüttung von Neuropeptiden den allergischen Schock verstärkt. Zudem wird der Effekt von Neuropeptiden auf die Mastzelldegranulation analysiert. Das dritte Ziel untersucht, wie sich sensorische Neurone durch Nahrungsmittelallergien verändern. Der Effekt auf die Innervation von Neuronen im Darm wird durch Immunfluoreszenzmikroskopie untersucht. Zudem wird erforscht, ob Nahrungsmittelallergien transkriptionelle Veränderungen in Neuronen bewirken, die sich auf deren Funktion auswirken können. Hierzu werden sensorische Neurone, die den Darm innervieren, durch Adeno-assoziierte Viren gekennzeichnet und anschließend mit Hilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung untersucht. Zusammenfassend wird dieses Projekt die Rolle der bidirektionalen Kommunikation zwischen sensorischen Nerven und Immunzellen in Nahrungsmittelallergien erforschen und zur Identifikation neuer therapeutischer Ansatzpunkte beitragen.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Institution: Harvard University; Harvard Medical School; Chiu Lab
• Gastgeber: Professor Dr. Isaac Chiu