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5  Diskussion

Diese Arbeit untersuchte den Effekt von insgesamt acht potentiell funktionellen Varianten in Kandidatengenen für allergische Erkrankungen in einer großen deutschen Geburtskohorte (MAS-90), einer afro-karibischen (Barbados)-Population sowie einer weiteren kaukasischen Population (Freiburger Asthmatiker) auf Asthma und Atopie-assoziierte Merkmale. Erstmals wurden zu diesem Zweck longitudinale IgE-Messungen über sieben Jahre auf eine Assoziation mit verschiedenen Polymorphismen innerhalb des IL13-, IL4- und IL4RA-Gens untersucht.

In dieser Untersuchung konnte eine signifikante Assoziation zwischen zwei SNPs im IL13-Gen und hohen IgE-Werten in einer großen pädiatrischen Geburtskohorte nachgewiesen werden. Homozygote und heterozygote Träger des IL13-(Gln130)-Allels (SNP im Exon 4) wiesen signifikant höhere IgE-Werte als homozygote Träger des IL13-(Arg130)-Wildtypallels auf. Der Genotyp TT im Promotor des IL13-Gens (Position –1055) war ebenfalls mit erhöhten IgE-Werten assoziiert. Sehr konsistent waren die signifikanten Unterschiede der mittleren IgE-Werte für die jeweiligen Genotypen über den Beobachtungszeitraum von 7 Jahren zu sehen.

Epidemiologische und tierexperimentelle Studien deuten auf Tabakrauchexposition als potentiellen Risikofaktor für erhöhte Gesamt-IgE-Antikörperkonzentrationen hin [77, 78, 79]. In dieser Arbeit konnte ein Interaktionseffekt zwischen Tabakrauchexposition der untersuchten Kinder und den beiden funktionellen SNPs des IL13-Gens auf die Gesamt-IgE Werte beobachtet werden und damit eine mögliche Gen-Umwelt-Interaktion in dieser Population aufgedeckt werden.

IL13 wird auf dem langen Arm des Chromosom 5 kodiert, einer Region die in [Seite 65↓]mehreren Studien mit Gesamt-IgE-Konzentrationen und anderen Atopie-assoziierten Phänotypen eine Kopplung aufwies [19, 80, 81, 82]. Die hier aufgezeigten Daten unterstützen die Beobachtungen von Graves at al. und Marsh et al.. Im Gegensatz zu anderen Arbeiten fanden wir keine Assoziation von IL4- bzw. IL4RA-SNPs oder Haplotypen hinsichtlich Gesamt-IgE-Werten.

5.1 Das Zytokin IL-13

Auf dem langen Arm des Chromosoms 5 (5q31-33) befinden sich die Gene, die für Zytokine der T-Helferzellen vom Typ2 kodieren. Von den TH2-Zytokinen dieser chromosomalen Region wurde vor allem IL-4 intensiv erforscht wegen der bekannten Rolle von IL-4 bei der Differenzierung von T-Zellen in TH2-Zytokin produzierende Zellen. IL13 liegt nur 25 Kilobasen zentromerisch von IL4 und in der gleichen Orientierung, was zu der Spekulation führte, dass diese Gene während der Evolution durch Duplikation entstanden sein könnten. Zusätzlich zu ihrer strukturellen Ähnlichkeit sind sie sich auch bemerkenswert ähnlich in ihrer Funktion.

Trotz der recht ähnlichen biologischen Aktivität von IL-13 und IL-4 zeigt IL-13 spezifische Effekte. Studien im Mausmodell haben IL-13 kürzlich als einen entscheidenden Mediator in der Effektorphase der allergischen Atemwegsreaktion identifiziert [83, 84]. Einige Gruppen konnten zeigen, dass die Blockade von endogenem IL-13 durch löslichen IL-13-Rezeptor, der spezifisch IL-13 bindet, das Ausmaß der BHR und der pulmonalen Becherzellhyperplasie in sensibilisierten Mäusen reduzieren kann, wogegen die Neutralisation von IL-4 nicht diese Wirkung hat [85]. Weiterhin bilden Mäuse, denen IL-13 als rekombinantes Zytokin zugeführt wird oder in den Lungen überexprimiert wird, einen dem menschlichen Asthma sehr ähnlichen Phänotyp aus mit BHR, eosinophiler Entzündung und Becherzellhyperplasie.


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5.1.1  Die Rolle der IL13-(Arg130Gln)- und IL13-(C-1055T)-SNPs

Kürzlich zeigten Graves et al. eine Assoziation von Polymorphismen im Promotor und der kodierenden Region von IL13 mit hohen IgE-Werten. Es wurden insgesamt sieben Polymorphismen untersucht, von denen vier in engem Kopplungsungleichgewicht mit einer Variante in der kodierenden Region stehen, die einen Aminosäureaustausch im Exon 4 an der Position 130 bewirkt. Dieser SNP IL13-(Arg130Gln) war in zwei Gruppen von deutschen Kindern [24, 86] und einer Gruppe US-amerikanischer Kinder [87] stark mit erhöhten Serum-IgE-Konzentrationen assoziiert (P=0,000002). Insgesamt wurden 1399 Kinder genotypisiert. Der Promotorpolymorphismus IL13-(C-1055T) war in geringerem Maß mit IL13-(Arg130Gln) gekoppelt und war weniger signifikant mit hohen IgE-Konzentrationen assoziiert.

Unsere Arbeit konnte die Ergebnisse von Graves et al. in der MAS-90 Kohorte bestätigen und darüber hinaus sehr anschaulich die signifikante Erhöhung der Gesamt-IgE Werte über den gesamten Beobachtungszeitraum von sieben Jahren in beiden Geschlechtern nachweisen (siehe Abb. 15 und [LINK to cms:entry] ). Weiterhin gibt es Hinweise darauf, dass jede der beiden Varianten IL13-(Arg130Gln) und IL13-(C-1055T) einen getrennten Effekt auf die hohen IgE-Konzentrationen zu haben scheint, unabhängig vom Kopplungsungleichgewicht zwischen ihnen. In unseren Untersuchungen konnte kein Zusammenhang zwischen den Polymorphismen von IL13 und Asthma hergestellt werden. Aufgrund der geringen Anzahl von Asthmatikern in der MAS-Kohorte und der recht milden Ausprägung des asthmatischen Phänotyps bei den meisten Kindern ist diese Beobachtung jedoch nicht aussagekräftig.

Zum gleichen Ergebnis führte die familienbasierte Auswertung der Transmission (TDT) mit den wiederholten IgE-Messungen als abhängige Variable. Auch hier zeigte sich eine Assoziation mit den beiden IL13-SNPs, was bedeutet, dass diese beiden Varianten entweder direkt die Serum-IgE-Konzentration beeinflussen oder andererseits in engem [Seite 67↓]Kopplungsungleichgewicht mit dem eigentlich verantwortlichen Gen stehen könnten.

Studien im Tiermodell gaben Hinweise darauf, dass IL-13 nicht nur für die IgE-Produktion wichtig ist, sondern auch eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung eines Asthma-ähnlichen, von IL-4 unabhängigen, Phänotyps ist [83, 84, 88]. Mehrere epidemiologische Studien haben die Rolle von IL-13 bei der Krankheitsentstehung von Asthma bronchiale beim Menschen untersucht.

Eine signifikante Assoziation zwischen IL13 Vatianten und Asthma wurde in britischen, japanischen und niederländischen Populationen nachgewiesen [23, 89, 90], was die wichtige Rolle dieses Zytokins bei der Entwicklung von Asthma untermauert. Allerdings wurde in keiner dieser Studien eine signifikante Assoziation mit hohen IgE-Werten nachgewiesen.

Van der Pouw Draan et al. untersuchten den Effekt des (T-1055)-Allels auf Gesamt-Serum-IgE-Werte ausschließlich in Asthmatikern. Problematisch hierbei ist jedoch, dass die Variabilität dieses Merkmals zu niedrig war, um kleine Unterschiede zwischen den Genotypen aufzudecken.

In einer Studie von Heinzmann et al. wurden die IgE-Konzentrationen in zwei Klassen unterteilt: hoch und niedrig. Diese Vereinfachung birgt die Gefahr erheblicher Fehleinordnungen und reduziert wahrscheinlich den messbaren Effekt des (Gln130)-Allels auf IgE-Werte. Erschwerend kommt hinzu, dass klinische Phänotypen, wie IgE-Werte, sich ändernde Größen sind, die sich während des episodenhaften Krankheitsverlaufs und während des Lebens eines Individuums stark verändern können.


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Denkbar wäre auch, dass die beiden Varianten im IL13 Gen in britischen, japanischen und niederländischen Populationen unabhängig von der Ethnizität nur einen Effekt auf Asthma, nicht aber auf die Gesamt-IgE-Konzentrationen haben. Die vier oben genannten Studien analysierten die Gesamt-IgE-Werte in Individuen mit gesichertem Asthma. Dadurch könnte der geschätzte genetische Effekt durch diese nicht repräsentative Probenauswahl verfälscht worden sein.

5.2 Der IL4-(C-590T)-SNP

Aufgrund der pathophysiologischen Zusammenhänge bei der allergischen Immunreaktion, bei der IL-4 eine zentrale Rolle spielt, ist es naheliegend, nach Polymorphismen im IL4-Gen, insbesondere in dessen Promoter zu suchen, da hieraus Unterschiede in der Expression und/oder Funktionalität von IL4 resultieren könnten.

Rosenwasser et al. fanden bei ihren Untersuchungen einen SNP im IL4-Promoter an der Position –590, der zu einem Basenaustausch von Cytosin zu Thymidin führt. In vitro Untersuchungen mit dieser Variante der IL4-Promoter-Sequenz erbrachten eine höhere Luziferase-Aktivität und zeigten im Electrophoretic Mobility Shift Assay eine vermehrte Bindung von Transkriptionsfaktoren. Außerdem war dieser SNP mit höheren IgE-Werten in asthmatischen Familien, die im National Jewish Center in Denver, Colorado, rekrutiert worden waren, assoziiert [21].

In einer japanischen Studie wurde ein signifikanter Zusammenhang des IL4-(T‑590)-Allels mit Asthma beschrieben: Unter Verwendung des TDT-Tests wurde eine signifikant häufigere Vererbung des T-Allels an asthmatische Kinder festgestellt [91]. Allerdings konnte kein Zusammenhang zu IgE-Werten im Hinblick auf diesen IL4-Polymophismus beobachtet werden. In ähnlicher Weise beschreibt Burchard et al. [92] eine Assoziation dieses IL4-SNP mit dem FEV1-Wert bei weißen Asthmatikern, hingegen jedoch nicht mit erhöhten IgE-Werten.


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In einer weiteren Untersuchung von Walley et al. [93] wurde der IL4-(C-590T)-SNP in 2 Populationen untersucht: Für die britische Population ergab sich keinerlei Assoziation mit Asthma oder anderen Atopie-relevanten Phänotypen wie z.B. ein erhöhtes Gesamt-IgE; dies bestätigte sich bis auf die Ausnahme einer schwachen Assoziation mit spezifischem IgE gegen Hausstaubmilben auch in den australischen Individuen.

In der hier vorgelegten Arbeit wurden verschiedene Atopie-assoziierte Phänotypen im Hinblick auf eine Assoziation mit dem IL4-(C–590T)-Promoter Polymorphismus untersucht. Es konnte weder für Asthma noch für atopische Dermatitis oder allergische Rhinitis noch für spezifisches und Gesamt-IgE ein signifikanter Zusammenhang festgestellt werden. Möglicherweise steht der hier untersuchte SNP im Kopplungsungleichgewicht mit einer anderen genetischen Variante, die ursächlich für die zuvor beschriebenen Assoziationen sein könnte, oder es bestanden Unterschiede bei den verschiedenen Populationen hinsichtlich Ethnizität und/oder Umweltfaktoren.

Weiterhin könnte das IL4-(T-590)-Allel modifizierend wirken und den Schweregrad der Krankheit mitbestimmen [92, 94], aber möglicherweise nur unter bestimmten Bedingungen (Alter, Definition des Phänotyps) zum Tragen kommen.

5.3 Die Rolle der genetischen Varianten im IL4RA-Gen

IL-4 bindet an den IL-4 Rezeptor und bewirkt damit seine intrazelluläre Wirkung. Insgesamt sind sieben Polymorphismen in der kodierenden Region des IL4RA bekannt, die mit einem Aminosäureaustausch einhergehen [20, 25].

5.3.1 Die IL4RA-(Ser478Pro)- und IL4RA-(Gln551Arg)-SNPs

Hershey et al. identifizierten erstmals im IL4RA ein SNP, bei dem Guanin durch Adenosin an der Nukleotidposition 1902 ersetzt ist, was einen [Seite 70↓]Aminosäureaustausch von Glutamin nach Arginin in der zytoplasmatischen Region des Rezeptors zur Folge hat [25]. Hershey und Mitarbeiter fanden eine signifikante Assoziation des (Arg551Gln)-SNP mit Hyper-IgE-Syndrom, atopischer Dermatitis und Atopie in 50 prospektiv rekrutierten Erwachsenen (Mitarbeiter der Washington Universtity School of Medicine). Durch Durchflusszytometrie wurde der Einfluss des Wildtyp- bzw. des polymorphen IL4-Rezeptor-Allels in peripheren mononukleären Blutzellenvon Individuen unterschiedlichen Genotyps untersucht. Eine erhöhte Expression des niedrigaffinen IgE-Rezeptors (CD23) durch IL-4 um den Faktor 2,17 (±0,14) wurde bei heterozygoten Trägern bzw. eine Verdreifachung (3,07 ±0,62) bei homozygoten Trägern des SNP beobachtet. In Bindungsassays war eine veränderte Bindungsspezifität für SHP-1, eine Phosphotyrosin-Phosphatase, die an der Signaltransduktion von IL-4 beteiligt ist, festzustellen.

Kruse et al. beschrieben eine Assoziation der (Pro478)- und (Arg551)-Allele mit niedrigen Gesamt-IgE-Konzentrationen im Serum von 181 deutschen Kindern, von denen 91% Atopiker waren (p=0,0008) [95]. Dieses Ergebnis wurde in US-amerikanischen und niederländischen Populationen bestätigt [96, 97]. In vivo-Immunoassays mit humanen T-Zellen zeigten dass ausschließlich beim Vorliegen beider Polymorphismen die Phosphorylierung von intrazellulären Substraten (Insulin-Receptor-like Substrates 1 und 2) zunahm, also die Signalkaskade beeinflusst wurde.

Unsere Daten weisen ähnliche Allelfequenzen für diese SNPs in der MAS-Kohorte nach, wie sie von Kruse et al. beschrieben wurden. Wir konnten aber die Assoziation mit dem Gesamt-IgE in zwei vergleichbaren Subpopulationen innerhalb der MAS-Kohorte nicht bestätigen: Weder bei den 138 MAS-Kindern aus dem Raum Freiburg, der gleichen Stadt aus der Kruse et al. ihre Patienten rekrutierten: [Pro478: -0,04 log (kU/L); Arg551: -0,06 log (kU/L)], noch bei den 331 Atopiker der insgesamt 823 Kindern.


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Selbst verschiedene Umwelteinflüsse oder mögliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Populationen der beiden Studien können diese Diskrepanz nicht erklären. IL4RA wurde als Asthma- und Atopie-Suszeptibilitätslokus diskutiert, gestützt auf Ergebnisse von Haplotypanalysen in Inzucht- und „Nicht-Inzucht“-Populationen [16]. Unsere Haplotypanalysen dagegen zeigten weder einen Hinweis auf synergistische Effekte der Varianten Ser478Pro und Gln551Arg, noch einen anderen Haplotypeneffekt auf atopische Erkrankungen und speziell auf das Gesamt-IgE.

5.3.2 Der IL4RA-(Ile50Val)-SNP

Die einzige extrazelluläre Variante des IL-4 Rezeptors, Ile50Val, wurde von Deichmann et al. [20] beschrieben und in zwei japanischen Populationen untersucht [98, 99]. Mitsuyasu et al. beschrieben eine signifikante Assoziation zwischen der Ile/Ile Variante des Rezeptors und Asthma, hohem Gesamt-IgE und spezifischem IgE. Die intrazelluläre Antwort der Rezeptorvariante Ile/Ile war bei Untersuchungen in PBMC um das dreifache erhöht. Die Expression des niedrigaffinen IgE-Rezeptors und die IgE-Synthese in transfizierten PBMC war erhöht. Diese Gruppe transfizierte humane und Maus-B-Zellen mit cDNA, die für die um eine Aminosäure veränderten Rezeptoren kodierte und testete mittels Luziferase- und Wachstumshormon-Aktivität die intrazelluläre Antwort auf IL-4 Stimulation. In Bindungstudien konnten Mitsuyasu et al. andererseits keine veränderte Bindungsaffiniät für IL-4 durch den IL4-Ile50Val Polymorphismus nachweisen (mittleres KD Ile50=52 pM, mittleres KDVal50 = 56 pM).

Gao et al. konnten weder die Assoziation mit Atopie in verschiedenen ethnischen Populationen zeigen noch strukturelle Veränderungen am Rezeptor durch die Variante im Computermodell erklären [100].


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Noguchi et al. [101], die eine japanische Population genotypisierten, konnten die Ergebnisse von Mitsuyasu et al. nicht bestätigen. Weder eine TDT-Analyse bei 86 Familien, noch eine Fall-Kontroll-Studie konnte einen Zusammenhang zwischen dem Ile50Val Polymorphismus und Asthma bzw. Atopie-spezifischen Merkmalen wie hohen IgE-Werten feststellen.

In der vorliegenden Arbeit war die IL4-Rezeptorvariante Ile/Ile nicht mit Gesamt-IgE oder anderen atopischen Merkmalen assoziiert, was sowohl mit den Ergebnissen von Noguchi et al. als auch von Heinzmann et al. [23], der eine japanische und eine britische Population auf Assoziationen untersuchte, übereinstimmt. Unterschiedliche Umwelteinflüsse oder ein falsch positives Resultat könnten die Diskrepanz der Ergebnisse der japanischen Gruppen erklären.

5.3.3 Die Assoziation von Atopie mit IL4- und IL4RA-SNPs

Obwohl in unseren Daten keine Assoziation mit IL4 und den drei Polymorphismen des IL4RA beobachtet wurde, bleibt die Möglichkeit eines nicht detektierten genetischen Effekts bestehen. Der Probenumfang von 823 Kindern ist noch immer nicht groß genug, um schwache individuelle und interaktive genetischen Effekte zu bemerken. Bei Markerallelfrequenzen von 0,1-0,25 ist die kleinste mittlere detektierbare Differenz zwischen Mutanten- und Wildtypuntergruppen 0,12-0,15 log (kU/L) (wenn Fehler der ersten Art bzw. zweiten Art auf 0,05 bzw. 0,2 festgelegt werden). Zusätzlich wurden in der vorliegenden Arbeit relativ wenige der denkbaren Gen-Gen- und Gen-Umwelt Interaktionen, die zur Regulation von IgE beisteuern könnten, untersucht, und keine Interaktionen höherer Ordnung berücksichtigt. Selbst mit mehr Wissen über alle Faktoren könnte ein Randeffekt eines jeden Einflussfaktors durch andere Elemente des gesamten Netzwerks verdeckt werden, was das Aufspüren kleiner Effekte einzelner Gene erschwert.


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5.4  Die Rolle des C5aR-(C-245T)-SNP

Komplementkomponenten wird in jüngster Zeit eine modulierende Schlüsselverbindung zwischen angeborenen und spezifischen Immunantworten zugeschrieben. Die Arbeitsgruppe um Karp konnte in einem Mausmodell Komplementfaktor 5 als Risikofaktor für die Ausbildung von allergischem Asthma identifizieren. Mikroarrayanalysen von pulmonal exprimierten Genen und SNP-Analysen identifizierten das Gen, das für Komplementfaktor 5 kodiert, als Suszeptibilitätslokus für allergeninduzierte BHR[34].

Karp et al. beobachteten, dass die Variante des C5 zu einer Dysregulation und damit zu einer verminderten IL-12 Produktion führte. Dies begünstigt eine TH2-Immunantwort, die für atopische Erkrankungen typisch ist. Das Gen, das beim Menschen für C5aR kodiert, liegt in der Region 19q13.3-q13.4 [39, 40], einem Lokus, der durch Kopplungsstudien mehrfach in Zusammenhang mit Asthma gebracht wurde [41, 42, 43, 44]. Dieses Gen wurde daraufhin von uns mittels Sequenzierung auf Varianten untersucht (barnes, 2004).

In dieser Arbeit wurde der Promotorpolymorphismus C5aR-(C-245T) in zwei Populationen untersucht. Keines der untersuchten Merkmale wie Asthma, atopische Dermatitis, allergische Rhinitis, hohe Gesamt-IgE-Werte, Sensibilisierung und Polysensibilisierung variierte innerhalb der Genotypgruppen TT, CT, CC. Die PC20FEV1-Werte zeigten keine Unterschiede innerhalb der Genotyp-Gruppen.

Sehr deutlich waren dagegen die unterschiedlichen Allelfrequenzen bei den (kaukasischen) MAS-Kindern und bei der (afro-karibischen) Barbodos-Population. Die Allelfrequenz der Wildtyp-Variante (C-245) war signifikant höher in der Barbados-Population (53%) verglichen mit den deutschen Kindern (31,5%). Unsere Daten aus diesen beiden Studienpopulationen legen den Schluss nahe, dass Individuen mit dem (T‑245)-Allel kein größeres Risiko [Seite 74↓]tragen, Asthma oder eine BHR zu entwickeln.

5.5 Der HNMT-(C314T)-SNP

Die Histamin-N-Methyltransferase katalysiert den Hauptabbauweg des Histamins in menschlicher Bronchialschleimhaut. Die Funktionalität des HNMT-(C314T)-Polymorphismus (Ile105Thr) wurde von Preuss et al. In vitro und in vivo gezeigt [48]. Es wurde in 127 humanen Nierenbiopsien die Enzymaktivität bestimmt. Gewebeproben mit der Ile50 Enzymvariante zeigten signifikant niedrigere Enzymaktivitäten. Diese Beobachtungen wurden in transfizierten COS-1 Zellen bestätigt. Das T-Allel ging mit einer signifikant gesenkten Enzymaktivität der HNMT einher, was mit einem verzögerten Abbau des Histamins in der Lunge einhergehen könnte.

Da erhöhte Histaminkonzentrationen im Bronchialepithel theoretisch zu einer ausgeprägten Bronchokonstriktion führen, könnte der funktionelle Polymorphismus eine höhere Suszeptibilität für Asthma zur Folge haben. Die Gruppe um Yan fand eine signifikante Erhöhung der Allelfrequenz (0,14) des (T314)-Allells in einer Population kaukasischer Asthmatiker (n=192) im Vergleich zur Kontrollgruppe (0,08; OR=1,9; p<0,01).

Unsere Ergebnisse konnten diesen Zusammenhang zwischen HNMT-Genotyp und Asthma nicht bestätigen. Keines der untersuchten Merkmale wie Asthma, atopische Dermatitis, allergische Rhinitis, hohe Gesamt-IgE-Werte, Sensibilisierung und Polysensibilisierung variierte innerhalb der Genotypgruppen TT, CT, CC. Die PC20FEV1-Werte unterschieden sich nicht innerhalb der Genotypgruppen. Unsere Daten aus zwei deutschen pädiatrischen Studienpopulationen legen den Schluss nahe, dass Individuen mit dem (T314)-Allel kein größeres Risiko tragen, Asthma oder eine BHR zu entwickeln.


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5.6  Problematik genetischer Studien

5.6.1 Umweltfaktoren

Atopische Erkrankungen wie Asthma sind komplexe genetische Merkmale bei denen Gen-Gen- und Gen-Umweltinteraktionen vermutlich eine wichtige Rolle spielen. Populationen können verschiedenen Umwelteinflüssen unterliegen: Allergenexposition, Geburtstermin, Kontakt mit Viren und bakteriellen Antigenen sowie exogene Noxen wie Tabakrauch, Russ und Schwebestaub können die Vergleichbarkeit der Populationen signifikant vermindern beziehungsweise einen schwachen genetischen Effekt vollständig überdecken.

5.6.2 Phänotyp

Die unterschiedliche Ausprägung der atopischen Merkmale innerhalb einer Population (z.B. nur milde Formen von Asthma in der MAS-Kohorte) könnte ebenso unterschiedliche Resultate genetischer Studien erklären. Zusätzlich gibt es kein einheitliches Vorgehen zur Bestimmung eines atopischen Merkmals. Diese fehlende Standardisierung bei der Erhebung des Phänotyps erschwert die Vergleichbarkeit von Populationen oder Subpopulationen. Beispielsweise existiert kein Goldstandard zur physiologisch sinnvollen Bestimmung der BHR. Diese Problematik wird bei den Phänotypen der atopischen Dermatitis und allergischen Rhinitis, für die keine objektivierbaren physiologischen Messgrößen existieren, auf deren Basis eine absolute Diagnose gestellt werden könnte, noch deutlicher. Allein relativ subjektive Symptome wie beispielsweise laufende, verstopfte oder juckende Nase müssen als Kriterien herangezogen werden.

5.6.3 Ethnizität

Unsere Ergebnisse der C5aR-Genotypisierungen zeigen hochsignifikante Unterschiede hinsichtlich der Allelfrequenz in unserer (kaukasischen) Population im Vergleich zur (afro-karibischen) Barbados-Population auf. Diese Ergebnisse decken sich mit den Beobachtungen anderer Studien, die Gene der [Seite 76↓]entzündlichen Reaktion in unterschiedlichen Populationen untersuchten. So treten viele SNPs in manchen ethnischen Gruppen in sehr unterschiedlicher Verteilung oder gar nicht auf [43, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109].

Der Selektionsdruck durch Infektionen war im Laufe der Evolution auf den einzelnen Kontinenten sehr verschieden. Die natürliche Selektion hat in den letzten Jahrhunderten zu signifikanten ethnischen Unterschieden in den Genen der Immunabwehrmechanismen und damit der allergischen Reaktion geführt. Diese ethnischen Verschiedenheiten in der Art und Verteilung der genetischen Varianten mag auch teilweise die Inkonsistenz mancher Studienergebnisse erklären. Die signifikanten ethnischen Unterschiede bei der Verteilung der „Entzündungsgen-Varianten“ (im Zusammenspiel mit den Umwelteinflüssen) könnten weiterhin die weltweit sehr unterschiedliche Prävalenz von Asthma, allergischer Rhinitis und atopischer Dermatitis zumindest teilweise erklären [58].

5.6.4 Kandidatengenstudien

Viele verschiedene Kandidatengene für Asthma und Atopie wurden in unterschiedlichsten Studien beschrieben und analysiert. Die oft widersprüchlichen Ergebnisse müssen mit Vorsicht interpretiert werden, da viele Genotypen oft auf Assoziation mit einer großen Zahl von Atopie-assoziierten (Sub-)Phänotypen getestet werden, so dass die ursprüngliche Population oft in sehr kleine Unterguppen zerfällt und geringe Fallzahlen die Aussagekraft der Untersuchung schmälern. Dies erhöht die Gefahr falsch positiver Ergebnisse. Bei der Auswertung der Ergebnisse kommt ein großes Spektrum an statistischen Methoden zum Einsatz, was die Vergleichbarkeit der Ergebnisse unterschiedlicher Studien weiterhin erschwert. Zusätzlich mag in der Literatur auch die Tendenz eine Rolle spielen, positive Ergebnisse bevorzugt zu veröffentlichen, so dass viele Negativbefunde keine Erwähnung finden.


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5.6.5  Gen-Gen-Interaktionen und Haplotypanalysen

Die Funktionalität von Polymorphismen ist ein entscheidendes Kriterium für die Auswahl als potentielles Kandidatengen. Befinden sich mehrere SNPs in einer regulatorischen Region eines Gens wie beispielsweise bei IL4 und IL13, ist es wahrscheinlich, dass sie sich gegenseitig beeinflussen. Die individuelle Analyse eines einzelnen SNPs muss deshalb nicht unbedingt die in vivo Genfunktion reflektieren. Die in vitro ermittelten Unterschiede der Genexpression oder –funktion müssen kritisch bewertet werden, wenn noch weitere Polymorphismen im selben Gen die Funktionalität in vitro und in vivo beeinflussen könnten. Die Haplotypanalyse berücksichtigt dieses Gen-Gen Zusammenspiel von möglichen Kandidaten in einer Region und verbessert die Aussagekraft über mögliche Interaktionen oder deckt sie erst auf.


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08.03.2005