Allergieanstieg durch Chitin?

Chitin kann allergische Reaktionen auslösen, das haben amerikanische Forscher entdeckt: Das Biopolymer, Hauptbestandteil von Insektenpanzern, Krebsschalen und den Zellwänden von Pilzen, verursacht in den Lungen von Mäusen Entzündungsreaktionen, wie sie typisch für Allergien sind. Gleichzeitig löst es ein Selbstverteidigungsprogramm des Körpers aus – er bildet ein Enzym, das Chitin abbauen und so den Allergieauslöser beseitigen kann. Die Wissenschaftler vermuten, dass es einen ähnlichen Zusammenhang auch beim Menschen gibt und Chitin eines der wesentlichen Allergene etwa bei Schimmelpilzallergien sein könnte. Die Effizienz des chitinabbauenden Enzyms wäre dann ein entscheidender Faktor für die Anfälligkeit für Allergien, so die Forscher.

Angestoßen wurde die Studie von Tiffany Reese und ihren Kollegen durch die Beobachtung, dass mit Darmwürmern infizierte Mäuse Entzündungen entwickeln, die stark an allergische Reaktionen erinnern. Da die Mundwerkzeuge und auch die Eierschalen dieser Würmer aus Chitin bestehen, lag die Vermutung nahe, dass das Biopolymer der eigentliche Auslöser dieser Reaktionen sein könnte – und tatsächlich: Der Kontakt mit Chitin reichte aus, um in den Atemwegen und der Bauchhöhle der Tiere die Entzündungen hervorzurufen. Dabei wurde jedoch nicht nur wie bei anderen Entzündungen das Immunsystem aktiviert, beobachteten die Forscher. Zusätzlich stieg in den Zellen der Lunge auch die Produktion eines Enzyms namens Chitinase an, eines Biokatalysators, der Chitin zersetzen kann. Offenbar löst die Immunantwort bei Kontakt mit Chitin die Enzymbildung aus, um die Menge des Allergens zu reduzieren und damit eine überschießende Immunreaktion zu vermeiden, schließen die Wissenschaftler. Auch beim Menschen gibt es derartige Enzyme – interessanterweise in mehreren Varianten, die unterschiedlich effizient beim Abbau von Chitin sind. Die Forscher vermuten daher, dass Menschen mit einer wenig aktiven Form des Enzyms auch häufiger unter Asthma leiden, weil ihre Lunge eingeatmetes Chitin nicht beseitigen kann.

Ob Chitin beim Menschen jedoch tatsächlich Allergien und Asthma auslöst, muss erst noch gezeigt werden. Hinweise darauf gebe es jedoch, so die Wissenschaftler. So leiden etwa Arbeiter in Fabriken, in denen Krabben und Krebse von ihren Chitinschalen befreit werden, überdurchschnittlich häufig an Asthma. Richard Locksley, einer der beteiligten Forscher, ist von dem Zusammenhang so überzeugt, dass er Chitin sogar für hauptverantwortlich für den Anstieg der Allergien in den letzten Jahren hält: Mit der allgemeinen Verminderung von Mikroorganismen in der Umwelt seien auch die Mikroben verschwunden, die das Chitin von Schimmelpilzen oder Insektenüberresten abbauen, wodurch der Chitingehalt der Luft gestiegen sei.

Univ.-Doz. Dr. Wolfgang Hemmer vom Floridsdorfer Allergiezentrum (FAZ) in Wien und Mitglied des wissenschaftichen Beirates der IGAV ist diesbezüglich jedoch eher skeptisch: "Die Rolle von Chitin als potentieller Allergieauslöser wird in der Originalarbeit von Reese et al. doch sehr viel zurückhaltender diskutiert und eine Bedeutung als Allergen per se explizit nicht angesprochen. Vielmehr präsentieren die Autoren ein Mäusemodell, in dem die inhalative Gabe von Chitin zu einer spezifischen Akkumulation IL-4-sezernierender, also allergie-typischer, Entzündungszellen in der Lunge führt. Die Autoren halten es demnach für möglich, dass eine Exposition gegenüber Chitin eine allergische Sensibilisierung begünstigen könnte.". Die zweifellos hochinteressanten Ergebnisse stünden laut Hemmer allerdings im Widerspruch zu anderen rezenten Untersuchungen, die einen gerade gegenteiligen Effekt von Chitin beschreiben. Diese Studien konnten - ebenfalls in Mausmodellen - zeigen, dass Chitin eine ausgeprägte Th1-Antwort induziere und zu herabgesetzter bronchialer Entzündung und reduzierten IgE-Spiegeln führe. Da dies selbst bei bereits manifester Allergie funktioniere, würde sogar eine therapeutische Gabe von Chitin diskutiert.

Weitere Diskrepanzen betreffen laut dem Forscher die Rolle der chitin-abbauenden Enzyme, der Chitinasen: "Während in der Arbeit von Reese et al. genetisch modifizierte Mäuse, welche eine bestimmte Chitinase (acidic mammalian chitinase) überexprimieren und Chitin daher besonders effizient abzubauen vermögen, verminderte Entzündungszeichen zeigten, wird andererseits den Chitinasen seit längerem eine entscheidende pro-inflammatorische Rolle beim Asthma und auch bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie M. Crohn und Colitis ulcerosa zugesprochen.". Hier würden die Chitinasen sogar als vielversprechendes neues therapeutisches Angriffsziel gesehen.

"Es bleibt abzuwarten, welche Erklärungen sich für die auf den ersten Blick widersprüchlichen Beobachtungen ergeben. Für eine unmittelbare Rolle von Chitin als Allergen liegen jedenfalls keinerlei Hinweise vor.". Die zitierte Annahme einer progredienten Akkumulation von Chitin als Ursache der rezenten Allergiezunahme sei jedenfalls reizvoll, wenn auch letztlich reichlich spekulativ, so der Wissenschaftler abschliessend.

Chitin induces accumulation in tissue of innate immune cells associated with allergy;
Tiffany A. Reese, Hong-Erh Liang, Andrew M. Tager, Andrew D. Luster, Nico Van Rooijen, David Voehringer, Richard M. Locksley;
Nature, Nature 2007, 447, 92-96