Ein Hauptmerkmal der als Anaphylaxie bekannten schweren allergischen Reaktion ist ein plötzlicher Abfall des Blutdrucks und der Körpertemperatur, der dazu führt, dass Menschen in Ohnmacht fallen und unbehandelt möglicherweise sterben.
Diese Reaktion wird seit langem einer plötzlichen Erweiterung und Leckage von Blutgefäßen zugeschrieben. Aber in einer Studie mit Mäusen haben Forscher von Duke Well being herausgefunden, dass diese Reaktion, insbesondere das Absinken der Körpertemperatur, einen zusätzlichen Mechanismus erfordert – das Nervensystem.
Erscheint on-line am 17. März in der Zeitschrift Wissenschaft Immunologiekönnte die Studie auf neue Ziele für Therapien zur Vorbeugung oder Behandlung des anaphylaktischen Schocks hinweisen, der jährlich bei bis zu 5 % der Menschen in den USA als Reaktion auf Nahrungsmittelallergien oder Bisse von Insekten oder giftigen Tieren auftritt.
„Dieser Befund identifiziert zum ersten Mal das Nervensystem als Schlüsselakteur bei der anaphylaktischen Reaktion“, sagte der leitende Autor Soman Abraham, Ph.D., Professor in den Abteilungen für Pathologie, Immunologie und Molekulargenetik und Mikrobiologie an der Duke College College der Medizin.
„Die sensorischen Nerven, die an der Wärmeregulierung beteiligt sind – insbesondere die Nerven, die hohe Umgebungstemperaturen wahrnehmen – senden während der Anaphylaxie ein falsches Sign an das Gehirn, dass der Körper hohen Temperaturen ausgesetzt ist, obwohl dies nicht der Fall ist“, sagte Abraham. „Dies verursacht einen schnellen Abfall der Körpertemperatur sowie des Blutdrucks.“
Abraham und Kollegen, darunter der Erstautor Chunjing „Evangeline“ Bao, ein Ph.D. Kandidat in Abrahams Exertions bei Duke, verfolgte die Abfolge von Ereignissen, wenn Allergene Mastzellen aktivieren – die Immunzellen, die die chemischen Reaktionen auslösen, die zu Schwellungen, Atembeschwerden, Juckreiz, niedrigem Blutdruck und Unterkühlung führen.
Die Forscher fanden heraus, dass eine der Chemikalien, die Mastzellen freisetzen, wenn sie aktiviert werden, ein Enzym ist, das mit sensorischen Neuronen interagiert, insbesondere mit jenen, die am thermoregulatorischen neuronalen Netzwerk des Körpers beteiligt sind.
Wird es im Rahmen einer allergischen Reaktion stimuliert, erhält dieses neuronale Netzwerk das Sign, die körpereigenen Wärmeerzeuger im braunen Fettgewebe sofort abzuschalten, was once zu einer Unterkühlung führt. Die Aktivierung dieses Netzwerks verursacht auch einen plötzlichen Blutdruckabfall.
Die Forscher bestätigten ihre Ergebnisse, indem sie zeigten, dass der Entzug des spezifischen Mastzellenzyms Mäuse vor Unterkühlung schützte, während die direkte Aktivierung der wärmeempfindlichen Neuronen bei Mäusen anaphylaktische Reaktionen wie Unterkühlung und Hypotonie auslöste.
„Durch den Nachweis, dass das Nervensystem eine Schlüsselrolle spielt – nicht nur die Immunzellen – haben wir jetzt potenzielle Ziele für Prävention oder Therapie“, sagte Bao. „Dieser Befund könnte auch für andere Erkrankungen wichtig sein, einschließlich septischer Schock, und wir führen diese Studien durch.“
Neben Bao und Abraham gehören zu den Studienautoren Ouyang Chen, Huaxin Sheng, Jeffrey Zhang, Yikai Luo, Byron W. Hayes, Han Liang, Wolfgang Liedtke und Ru-Rong Ji.
Die Studie wurde von den Nationwide Institutes of Well being (R01-GM144606) finanziert.