Asthma-Prävention durch Aufklärung: Stärkung der Gesundheitskompetenz

Aktuelle Forschung zum Asthma und dem Darmmikrobiom

Asthma ist eine chronische Lungenerkrankung, die Atemwegssymptome wie Keuchen, Atemnot, Brustenge und Husten verursacht. Diese Symptome sind mit Bronchokonstriktion, erhöhter Schleimproduktion und Verdickung der Atemwegswände verbunden. Asthma betrifft geschätzt 300 Millionen Menschen weltweit. Die Ziele der Asthmabehandlungen sind die Symptomkontrolle, die Einschränkungsfreie Bewegung für Patienten, eine gute Schlafqualität, die Verhinderung von Exazerbationen und die Erreichung einer möglichst normalen Lungenfunktion. Derzeit gibt es zwei Klassifikationen von Asthma basierend auf der Immunopathogenese: Typ-2 (T2)-Hoher Endotyp und T2-Niedriger Endotyp. Die T2-Hohe Klassifikation wird durch die Typ-2-Immunantwort angetrieben: eine Vielzahl von Immunwegen, einschließlich Rekrutierung von T-Helfer-2-Zellen, Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen, Eosinophilendegranulation und Mastzellenaktivierung. Der T2-Niedrige Endotyp basiert auf physiologischen und Lebensstilfaktoren wie Rauchen, Fettleibigkeit und hohem Alter. Es gibt mittlerweile Hinweise auf eine Darm-Lungen-Achse, die eine Rolle in der Ätiologie von Asthma spielen könnte.

Frühere Studien haben gezeigt, dass Fettleibigkeit und Asthma eng miteinander verbundene Erkrankungen sind und Fettleibigkeit ein Risikofaktor für Asthma bei Erwachsenen und Kindern ist, wobei die durch Asthma bedingte Bewegungseinschränkung das Risiko für Fettleibigkeit weiter erhöht. Veränderungen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms können die Darmpermeabilität, Verdauung, Stoffwechsel und Immunantworten verändern. Huang et al. (2024) haben kürzlich aktuelle Forschungsergebnisse zu den Auswirkungen der Darm-Lungen-Achse bei fettleibigem Asthma überprüft. Eine Dysbiose des Darmmikrobioms und eine verringerte Vielfalt führen zu einer beeinträchtigten Darmbarrierefunktion und Veränderungen in den Immunantworten. Eine Verringerung der Produktion von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) kann sich auf die durch Histondeacetylasen-Inhibitoren (HDAC) vermittelten Wege auswirken, die beschädigte epitheliale Zellen reparieren, einschließlich in den Lungen. Die Forschergruppe behauptete, dass mehrere Studien gezeigt haben, dass eine ballaststoffreiche Ernährung mit SCFA-Supplementation durch den SCFA-Rezeptor Gpr41-Weg die allergische Lungenentzündung lindern kann. Darüber hinaus führt die Dysbiose und Entzündung im Zusammenhang mit Fettleibigkeit zu einer erhöhten intestinalen Schleimhautpermeabilität, die die Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-α und IL-6 aktivieren und damit Asthmasymptome verschlimmern. Zu guter Letzt führt die durch Fettleibigkeit induzierte Dysbiose im Darm zu Veränderungen im Cholesterinstoffwechsel, der die Sekretion von IL-1b über Makrophagen vermittelt und eine bronchoconstrictive Reaktion induziert, die ein klassisches Merkmal bei Asthma ist. 

Es ist auch gut dokumentiert, dass das Darmmikrobiom von Säuglingen entscheidend für die Entwicklung ist und Reduzierungen bestimmter Bakteriengruppen das Auftreten von Asthma/assoziierter Allergien durch ein Ungleichgewicht der Th2/Th1-Reaktionen vorhersagen können [3]. Fujimura et al. (2016) fanden heraus, dass eine geringe relative Häufigkeit von Arten aus den Gattungen Akkermansia, Bifidobacterium und Faecalibacterium im Alter von 1 Monat mit einem höheren Asthmarisiko im Alter von 4 Jahren in Verbindung gebracht werden kann [4]. Darüber hinaus wurde eine erhöhte relative Häufigkeit der Pilzstämme Candida und Rhodotorula sowie eine niedrigere relative Häufigkeit von Malassezia im Alter von 1 Monat mit einem erhöhten Asthmarisiko im Alter von 4 Jahren in Verbindung gebracht [4]. Kahhaleh et al. (2024) haben kürzlich über die Rolle des lymphatischen Systems als Kommunikationsweg zwischen dem Darmmikrobiom und den Lungen berichtet: Bakterienfragmente und ihre Metaboliten können die intestinale Barriere überwinden und die Immunantwort der Lunge modulieren [5]. Das Vorhandensein regulatorischer T-Zellen in der Kindheit scheint wichtig zu sein, um Th2-Immunreaktionen wie Asthma im späteren Leben zu unterdrücken [5]. Die bedeutenden Organismen, die an diesem Weg beteiligt sind, sind Bacteroides fragilis, Clostridium leptum und andere SCFA-produzierende Bakterien [5]. 

Geschrieben von der Mikrobiologin Charlotte Austin von DWS.

Referenzen

1. Asthma and lungs UK (2022) Symptoms of asthma. https://www.asthmaandlung.org.uk/conditions/asthma/symptoms-asthma
2. GINA (July 2023) Asthma management and prevention. https://ginasthma.org/wp-content/uploads/2023/07/GINA-2023-Pocket-Guide-WMS.pdf 
3. Huang, J., Zhou, X., Dong, B., Tan, H., Li, Q., Zhang, J., Su, H., & Sun, X. (2024). Obesity-related asthma and its relationship with microbiota. Frontiers in cellular and infection microbiology, 13, 1303899.
4. Fujimura, K. E., Sitarik, A. R., Havstad, S., Lin, D. L., Levan, S., Fadrosh, D., Panzer, A. R., LaMere, B., Rackaityte, E., Lukacs, N. W., Wegienka, G., Boushey, H. A., Ownby, D. R., Zoratti, E. M., Levin, A. M., Johnson, C. C., & Lynch, S. V. (2016). Neonatal gut microbiota associates with childhood multisensitized atopy and T cell differentiation. Nature medicine, 22(10), 1187–1191
5. Kahhaleh, F. G., Barrientos, G., & Conrad, M. L. (2024). The gut‐lung axis and asthma susceptibility in early life. Acta Physiologica, e14092.