Asthma: Kalziumspiegel in Lungenzellen beeinflusst Krankheitsentwicklung

London (Großbritannien) - Bei Asthma verändert sich das Lungengewebe dauerhaft. Unter anderem vermehren sich die Muskelzellen entlang der Atemwege und setzen verstärkt entzündungsfördernde Botenstoffe frei. Ursache dafür könnte eine Fehlfunktion von Proteinen sein, die als Kalziumpumpen die Konzentration von Kalziumionen im Innern dieser Muskelzellen regulieren, berichten britische Forscher. Die normale Aktivität der Ionenpumpen wiederherzustellen könnte die Beschwerden von Asthmapatienten lindern und die Krankheitsentwicklung bereits im Frühstadium stoppen, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

"Es wird allgemein angenommen, dass Umbauprozesse im Lungengewebe für den chronischen Verlauf von Asthma verantwortlich sind. Eine wichtige Rolle dabei spielt die Vermehrung von Muskelzellen", sagt Tak Lee vom King's College London. Er und seine Kollegen untersuchten Kulturen von Muskelzellen aus den Lungen von Patienten mit mäßig starkem Asthma und gesunden Kontrollpersonen. Für die normale Funktion dieser Zellen ist eine Kontrolle des Kalziumionenspiegels wichtig. Diese erfolgt durch Proteine in den Zellmembranen, die die Ionen durch Poren pumpen. Eine dieser Pumpen, SERCA2, entspannt die Muskelzelle, indem sie Kalzium aus dem Zellplasma in einen abgegrenzten Raum im Innern der Zelle, das Sarkoplasmatische Retikulum, transportiert.

Die Forscher stellten nun fest, dass SERCA2 in den Lungenmuskelzellen der Asthmapatienten weniger aktiv ist als in gesunden Zellen. Wurde die Produktion dieser Kalziumpumpen in gesunden Zellen durch molekularbiologische Methoden blockiert, verstärkte sich das Zellwachstum und die Freisetzung von entzündungsfördernden Chemokinen. Die Muskelzellen verhielten sich also ähnlich wie die von Asthmapatienten. Daher könnte eine neue Behandlungsstrategie darin bestehen, die durch die Krankheit verminderte SERCA2-Aktivität wiederherzustellen, also zu steigern, sagt Lee. Dadurch würden wahrscheinlich nicht nur die Asthmabeschwerden gelindert. Eine solche Therapie könnte in einem frühen Stadium der Krankheit vielleicht verhindern, dass es überhaupt zu nicht mehr umkehrbaren Umbauprozessen in den Lungen kommt.