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Rauchen beeinflusst molekulare Mechanismen und damit das kindliche Immunsystem

28. Oktober 2013 - Dr. Uwe Schwichtenberg

Dem Leipziger Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung ist es gelungen, neue Erkenntnisse über den Einfluss von Tabakrauch auf das ungeborene Kind zu gewinnen. Erstmals konnte bei rauchenden Schwangeren und deren Kindern gezeigt werden, wie Tabakrauch auf molekularer Ebene die Entwicklung des humanen Immunsystems beeinflusst. Im Fokus standen dabei kurze Abschnitte der RNA, sog. microRNA, die im komplexen Netzwerk der Genregulation eine wichtige Rolle spielen.

Der Zusammenhang zwischen den Umweltbedingungen während der Schwangerschaft und dem Allergierisiko bei Neugeborenen ist seit längerem ein wichtiges Thema des Leipziger Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Im Rahmen der Langzeitstudie LINA haben sich die Leipziger Umweltimmunologen nun aktuell mit dem Faktor Tabakrauch beschäftigt. Im Vordergrund stand, dessen Einfluss auf die Entwicklung des Immunsystems beim Kind aufzudecken – und zwar auf molekularer Ebene.

Frühere Studien belegen, dass Rauchen das ungeborene Kind schädigen kann: Neugeborene weisen ein geringes Geburtsgewicht und eine eingeschränkte Lungenfunktion auf; im weiteren Lebensverlauf können u.a. Atemwegsinfekte, Diabetes Typ II, Asthma oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen hinzukommen. Doch welche molekularen Mechanismen und Prozesse derartigen Entwicklungseinschränkungen und -störungen zugrunde liegen, war bislang ein weißer Fleck in der Forschung. Aus diesem Grund haben sich Dr. Gunda Herberth und Dr. Irina Lehmann vom UFZ dem relativ jungen Forschungsgebiet der microRNA zugewandt. Unter anderem beeinflussen sie maßgeblich die Differenzierung der regulatorischen T-Zellen (Treg-Zellen), die wiederum eine überschießende Aktivierung des Immunsystems bis hin zu Autoimmunerkrankungen verhindern. Gibt es zu wenige dieser Treg-Zellen oder ist ihre Funktion gestört, mindert dies die Fähigkeit des Immunsystems zur Selbstregulation. Allergische Erkrankungen können die Folge sein.

Im Detail ergaben die Messungen der Konzentration dieser microRNAs sowie der Anzahl regulatorischer T-Zellen im Blut der Schwangeren und im Nabelschnurblut, dass eine hohe Belastung mit tabakrauchassoziierten flüchtigen organischen Verbindungen mit hohen Werten für microRNA-223 einhergeht. Parallel wurde festgestellt, dass erhöhte Werte für microRNA-223 im Nabelschnurblut der Kinder mit einer geringeren Anzahl an regulatorischen T-Zellen korrelieren. Schließlich konnte gezeigt werden, dass eine niedrige Anzahl an Treg-Zellen im Nabelschnurblut ein Indiz dafür ist, dass die betreffenden Kinder bis zum dritten Lebensjahr eher eine Allergie entwickeln als die Kinder mit normalen Werten für microRNA-223 und Treg-Zellen. Die Wahrscheinlichkeit, an einer Neurodermitis zu erkranken, ist für diese Kinder zwei Mal höher.

Quelle: Susanne Hufe Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

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