Zellprotein mit Transport- und Rezeptorfunktion für Allergene könnte neues Behandlungsziel sein

Für Menschen, die an Allergien, insbesondere an allergischem Asthma, leiden, kann der Frühling sehr belastend sein. Aktuelle Forschungen, die den Cargo-Rezeptor LMAN1 in den Fokus rücken, könnten dazu beitragen, dass viele Allergien eines Tages der Vergangenheit angehören.

Seit Jahren konzentrieren sich Forschung und Therapien für allergisches Asthma weitgehend darauf, die entzündlichen Zytokine im Körper zu bekämpfen, die auf Allergene reagieren. Häufig verschriebene Medikamente wie Omalizumab, Dupilumab, Mepolizumab und Reslizumab senken oder blockieren die verschiedenen Zytokine und Antikörper, die für die asthmatische Reaktion verantwortlich sind, wirken aber erst, wenn die Entzündung der Atemwege  bereits weit fortgeschritten ist.

Dr. Justine Tigno-Aranjuez von der University of Central Florida, USA, suchte einen neuen Ansatz, um die Allergenrezeptoren daran zu hindern, überhaupt zu reagieren. Daher setzte sie eine Technik namens LRC-TriCEPS ein, die Rezeptoren in Zellen für ein häufiges Allergen, die Hausstaubmilbe, identifiziert. Mit dieser Technik konnte sie ein Zellprotein namens LMAN1 nachweisen, dessen Rolle bei der Allergenreaktion des Körpers bisher unbekannt war.

„Als wir diese Entdeckung machten, wollten wir wissen: Was ist dieses Protein? Was ist bereits über LMAN1 als Allergenrezeptor bekannt? Und das Interessante daran war, dass man diesem Protein im Zusammenhang mit Allergien oder allergischem Asthma nicht viel Aufmerksamkeit geschenkt hatte“, so Tigno-Aranjuez.

Vor ihrer Entdeckung war LMAN1 allgemein als Cargo-Rezeptor bekannt – ein Protein, das andere Proteine innerhalb und außerhalb der Zelle transportiert. Tigno-Aranjuez wies jedoch nach, dass sich Hausstaubmilbenallergene und LMAN1 auf der Zelloberfläche miteinander verbinden können, um eine entzündliche oder allergische Reaktion auszulösen. Ihre Forschung zeigte außerdem, dass die Bindung von spezifischen Mannosestrukturen auf den Hausstaubmilbenallergenen abhängt. Diese Entdeckung birgt ein hohes Potenzial, da viele andere häufige Allergene, einschließlich Pollen und Pilze, mannosyliert oder durch den Zusatz von Mannose modifiziert sind.

„Wir denken, dass dies möglicherweise nicht nur auf Hausstaubmilben beschränkt ist, da viele andere Allergene mannosyliert sind, sondern dass es sich um einen sehr breit angelegten Rezeptor handeln könnte, der viele verschiedene Allergene erkennt“, erklärt sie. „Wenn man an eine mögliche Therapie denkt, könnte man, wenn man versteht, wie LMAN1 Hausstaubmilben erkennt und welche Folgen diese Erkennung hat, dies auf viele andere Bereiche anwenden, und genau das versuchen wir derzeit zu erforschen.“

Ob LMAN1 auch eine Rolle bei der Expression anderer mannosylierter Allergene spielt, wird Tigno-Aranjuez zukünftig mithilfe finanzieller Unterstützung der National Institutes of Health untersuchen. Die Forschung zu LMAN1 wird in Zusammenarbeit mit der Cleveland Clinic durchgeführt. Dr. Bin Zhang, außerordentlicher Professor am Lerner Research Institute, ist als Co-Investor an dieser Studie beteiligt. „LMAN 1 war bisher vor allem als ein Protein bekannt, das am Transport von Proteinen aus dem Zellinneren nach außen beteiligt ist“, erklärt Zhang. „Diese Forschungsarbeit ist die erste, die eine völlig neue Funktion von LMAN1 zeigt, nämlich als Rezeptor, der Proteine, wie zum Beispiel Allergene, von außerhalb der Zellen ins Innere bringt. Dies könnte einen neuen Weg für die Behandlung eröffnen.“

Tigno-Aranjuez und ihr Team führen nun Forschungsarbeiten durch, um ihre Hypothese zu bestätigen, dass andere mannosylierte Allergene, wie zum Beispiel Pollen, ebenfalls von LMAN1 erkannt werden. Sollte dies zutreffen, könnte dies weitreichende Auswirkungen auf zukünftige Therapien für viele andere Allergene haben.