Integrativer Omics-Ansatz bei allergischer Rhinitis (IntegOmics)

Nasenschleim und Nasenepithel sind die ersten Abwehrbarrieren gegen Allergene. Im Nasenschleim finden sich verschiedene Proteine, die bei allergischer Rhinitis eine Rolle spielen und die Immunantwort auf Allergenexposition widerspiegeln. Der Unterschied im proteomischen Profil von Patienten mit allergischer Rhinitis und gesunden Kontrollpersonen kann Aufschluss darüber geben, wie die Reaktion funktioniert und welche Proteine ​​entweder zu einer verstärkten Immunreaktion oder zu einer Abwehrreaktion wie einer Verstärkung der Epithelintegrität führen könnten. Es ist auch bekannt, dass das Epithel der Atemwege eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Immunantworten und Entzündungen der Atemwege spielt. Die Erstellung von Genexpressionsprofilen wird häufig verwendet, um komplexe Krankheiten zu analysieren. Für das Atemwegsepithel kann das Genexpressionsprofil im erkrankten und gesunden Zustand sowie im Ausgangs- und provozierten Zustand den Mechanismus von Abwehrreaktionen und den Verlauf von Entzündungsprozessen aufklären. Nasenschleimproteine ​​als Folge unterschiedlicher Genexpression können als Teil der Endprodukte dieser komplexen Mechanismen und Wechselwirkungen zwischen Allergenen und dem Epithel angesehen werden.

Nasenschleimproteine ​​haben unterschiedliche Ursprünge und Produktionsorte, und die Genexpression führt nicht unbedingt zu funktionellen Metaboliten. Das Ziel dieses vorgeschlagenen Projekts ist es, in einem ganzheitlichen proteomischen Ansatz die Reaktion auf Allergene auf genetischer/genomischer Ebene vom Nasenepithel bis zur Protein-/proteomischen Ebene im Nasenschleim zu analysieren. Diese Analyse gibt uns einen Einblick, wie die unterschiedlichen Genexpressionsprofile zu einer Proteinexpression führen und klärt weiter, welche Proteine ​​direkt aus dem Epithel stammen und welche das Ergebnis von Plasmaexsudation sind oder verschiedenen regulatorischen Prozessen unterliegen.

Von Patienten mit allergischer Rhinitis und gesunden Kontrollpersonen werden Nasenschleim, Nasenschleimhaut und Serum gewonnen. Nasenschleim wird mit einem speziellen Absauggerät, das mit einem Schleimfänger ausgestattet ist, aus dem mittleren Nasengang unter endoskopischer Kontrolle entnommen, ohne die Schleimhaut zu berühren. Nasenschleimhaut wird durch Nasenbürsten unter örtlicher Betäubung gewonnen und in eine Primärkultur gebracht. Aus Blutproben hergestelltes Serum. Patienten mit Gräser- oder Baumpollenallergie werden eingeschlossen und der Allergiezustand wird durch Pricktests und RAST (Radio-Allergo-Sorbent-Test) bestimmt. Die angestrebte Stichprobengröße beträgt 15 Patienten pro Gruppe. Proben werden in und außerhalb der Pollensaison erhalten. Allergische Patienten füllen einen Symptom-Score aus und Proben werden entnommen, wenn die Symptome stark sind (in der Pollensaison) und verschwunden sind (außerhalb der Pollensaison). Bei gesunden Kontrollen wird der Zeitpunkt der Probenentnahme mit den Patienten mit allergischer Rhinitis korreliert, um eine ähnliche Pollenbelastung zu haben. Nasenschleim wird zur Flüssigchromatographie-Tandem-Massenspektrometrie zur Proteomanalyse geschickt, und aus nasalen Epithelzellen wird RNA isoliert und zur Microarray-Analyse geschickt. Durch einen integrativen Omics-Ansatz werden Gen- und Proteinexpression korreliert und Cross Talk zwischen Nasenschleim und Epithel analysiert. Die Identifizierung von Schlüsselgenen oder Genclustern führt zur weiteren Identifizierung von Schlüsselproteinen oder Proteingruppen als Biomarker, die für neue therapeutische oder diagnostische Strategien bei allergischer Rhinitis dienen könnten. Der integrative Omic-Ansatz verkleinert die potenziellen Kandidaten, da der Fokus auf der epithelialen Genexpression und ihren Proteinprodukten liegt, und schließt Proteine ​​aus, die ohne direkte Korrelation zur Allergenexposition sehr häufig vorkommen, z. durch Plasmaexsudation. Darüber hinaus könnte die genomische und proteomische Analyse detaillierter erklären, wie die Schleim- und Epithelbarriere durch die Allergenexposition beeinflusst wird. Der Vergleich mit gesunden Kontrollen und die Längsveränderungen über die Saison geben Aufschluss darüber, wie diese Personen auf eine Allergenexposition reagieren und wie dies zu einer Sensibilisierungsprävention führen könnte.