Forschende haben menschliche Bronchialepithelzellen mehrfach mit Rhinoviren infiziert. Bronchialepithelzellen sind die Zellen, die die Atemwege von innen auskleiden. Dafür verwendeten sie Proben von 120 Kindern und Jugendlichen bis 18 Jahren, die an der „All Age Asthma Cohort“ (ALLIANCE) teilnahmen.
Die Wissenschaftler:innen haben beobachtet, wie sich die DNA-Methylierung und die Aktivität bestimmter Gene (Genexpression) verändert haben. Die Veränderungen beeinflussen das sogenannte erworbene (spezifische) Immunsystem. Dieses bekämpft zielgerichtet Krankheitserreger, mit denen der Körper bereits Kontakt hatte.
Wechselwirkungen zwischen Zellen und Umwelt
Die Forschungsgruppe fand 77 Gene, deren Aktivität sich durch wiederholte Infektionen mit Rhinoviren systematisch veränderte. Da sich die Gene jedoch bei jeder Infektion erneut veränderten, ist es den Studienautor:innen zufolge schwierig, die genauen Auswirkungen wiederholter Infektionen mit Rhinoviren aufzuzeigen.
Die Beobachtungen legen nahe, dass durch den Viren-Kontakt „trainierte“ Gene eine zentrale Rolle bei den Wechselwirkungen zwischen Zellen und der Umwelt spielen. Eine Fehlregulation dieser Gene könnte als Reaktion auf schädigende Umwelteinflüsse zu Funktionsstörungen des Lungengewebes führen.
„Trainierbare“ Gene als Ansatz für neue Behandlungsstrategien chronischer Lungenkrankheiten
Eine gestörte Barrierefunktion des Lungenepithels ist zum Beispiel ein zentrales Merkmal von Asthma und Allergien. Frühere Studien haben gezeigt, dass Virusinfektionen eine abweichende Funktion der Schleimhautbarriere verursachen können. Dies führt zu einer erhöhten Anfälligkeit für weitere Virusinfektionen und fördert, dass die Symptome chronisch werden.
Die Forschenden wollen „trainierbare“ Gene in zukünftigen Studien weiter untersuchen, um neue Therapieansätze zu entwickeln.
Quelle
Risha, M. A. et al.: Epigenetic training of human bronchial epithelium cells by repeated rhinovirus infections. In: Allergy 2024, 79 (12): 3385 – 3400
