Ein Forschungsteam des Paul-Ehrlich-Instituts hat in einer aktuellen Studie die immunmodulierenden Eigenschaften von Beta-Glucanen untersucht. Dabei handelt es sich um natürliche Zuckerverbindungen aus Bakterien, Pilzen und Getreide.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass

• Beta-Glucane das Immunsystem gezielt beeinflussen und entzündungsfördernde Reaktionen modulieren können.
• Besonders vielversprechend ist ihr Potenzial, allergische Reaktionen zu unterdrücken und neue Ansätze zur Behandlung von Allergien zu bieten.

Die wissenschaftliche Publikation ist im International Journal of Molecular Sciences erschienen.

Beta-Glucane wirken auf das Immunsystem

Beta-Glucane sind natürliche Zuckerverbindungen aus Bakterien, Pilzen und Getreide. Sie wirken auf spezielle Rezeptoren im Immunsystem und können dadurch unterschiedliche Reaktionen auslösen. So fördern sie unter anderem die Aktivität von Immunzellen, die für die Bekämpfung von Krankheitserregern verantwortlich sind und können Entzündungsprozesse modulieren.

Besonders vielversprechend ist ihr Potenzial als Adjuvans. Adjuvanzien sind Hilfsstoffe, die beispielsweise in Impfstoffen eingesetzt werden, um die Immunantwort zu verstärken und so den Impfschutz zu verstärken.

Studie. Beta-Glucane als Adjuvanzien in der Allergologie

Adjuvanzien finden auch Einsatz bei Therapieallergenen, um das Immunsystem zu modulieren: So sollen allergische Reaktionen vermindert und an eine Gewöhnung an das Allergen beigetragen werden.

In der allergenspezifischen Immuntherapie werden Adjuvanzien erforscht, um konkret allergenspezifische (sogenannte Th2-) Immunreaktionen zu modulieren und die Toleranz (Verträglichkeit) gegenüber bestimmten Allergenen wiederherzustellen.

Die Forschungsgruppe hat in einer Studie 6 verschiedene Beta-Glucane und ihren Einfluss auf das Immunsystem getestet. Darunter Zymosan und seine Varianten sowie andere bekannte Beta-1,3-Glucane. Die Forschenden stellten fest, dass diese Substanzen unterschiedliche Immunzellen aktivieren und die Freisetzung bestimmter entzündungsfördernder Stoffe auf unterschiedliche Weise beeinflussen.

Besonders Zymosan und Beta-1,3-Glucan konnten in den Experimenten die Produktion von Entzündungsmarkern verringern und zeigten eine vielversprechende Fähigkeit, allergiebedingte Immunantworten zu unterdrücken.

Einige Ergebnisse im Detail

In der Studie wurden sowohl immunologische (Rezeptoraktivierung, Zytokinfreisetzung, T-Zell-Modulation) als auch metabolische Parameter (Stoffwechselzustand) in dendritischen Zellen – bestimmten Immunzellen – abgeleitet aus dem Knochenmark von Mäusen analysiert. Es zeigte sich, dass

• alle getesteten β-Glucane aktivierten den C-Typ-Lektinrezeptor (CLR) Dectin-1a,
• der Toll-ähnliche Rezeptor (TLR)2 wurde besonders stark durch Zymosan angesprochen.
• Beta-Glucane führten unterschiedlich stark zur Zytokinfreisetzung und zur Aktivierung des Zellstoffwechsels in den dendritischen Zellen.

Eine detailliertere Untersuchung der Beta-Glucane Zymosan, Beta-1,3-Glucan und Beta-1,3/1,6-Glucan zeigte, dass diese B-Glucane die Aktivierung der dendritischen Zellen verstärkten und wichtige Oberflächenmarker CD40, CD80, CD86 und MHCII in unterschiedlichem Maße hochregulierten.

Eine weitere Erkenntnis: Die durch Beta-Glucane induzierte Zytokinfreisetzung hing teilweise von der Aktivierung des intrazellulären Adaptermoleküls Syk durch Dectin-1 ab.

In Co-Kulturen von dendritischen Zellen mit T-Zellen von Mäusen, die eine Sensibilisierung gegen das Birkenallergen Bet v 1 aufwiesen, unterdrückten 4 der getesteten Beta-Glucane die allergeninduzierte IL-5-Freisetzung. Jedoch reduzierten nur Zymosan und Beta-1,3-Glucan signifikant die Freisetzung von Interferon-Gamma (IFNγ). Dies deutet darauf hin, dass die getesteten Beta-Glucane einen unterschiedlichen Einfluss auf die Fähigkeit von dendritischen Zellen haben, T-Zellen auf Allergene auszurichten.

Fazit

Die Ergebnisse der Studie sind vielversprechend und könnten dazu beitragen, neue therapeutische Ansätze für die Behandlung von Allergien zu entwickeln. So könnten Beta-Glucane künftig eine wichtige Rolle spielen, um allergische Reaktionen zu verhindern und die Immunantwort gezielt zu steuern.

Quelle: Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel