Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF), Einzelnukleotid-Genpolymorphismus und Nervenwachstumsfaktor als Risikofaktoren, die den Schweregrad einer allergischen Rhinitis erhöhen

Allergische Erkrankungen wie Asthma, allergische Rhinitis (AR) und atopische Dermatitis betreffen mehr als 25 % der Weltbevölkerung und sind die häufigste Krankheitsursache bei Kindern. Das komplexe Zusammenspiel genetischer, umweltbedingter und immunologischer Risikofaktoren führt zur Manifestation allergischer Erkrankungen. Das pathologische Erscheinungsbild einer allergischen Erkrankung beinhaltet die Aktivierung sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems, was zu einer vielschichtigen Reaktion in bestimmten Zielgeweben wie den Atemwegen führt. Diese Reaktion führt zur Rekrutierung von Entzündungszellen im Zielgewebe und zur Produktion spezifischer IgE-Antikörper, Zytokine und anderer Entzündungsmediatoren [11], [12]. Es ist allgemein bekannt, dass allergische Entzündungen eine neuronale Dysfunktion auslösen, die spezifische Entzündungsmechanismen aktiviert und möglicherweise zu strukturellen Veränderungen im erkrankten Gewebe führt. Neurotrophine sind eine Familie strukturell verwandter Proteine, von denen ursprünglich festgestellt wurde, dass sie an der Regulierung der neuronalen Entwicklung beteiligt sind. Heute ist bekannt, dass sie sowohl das periphere als auch das zentrale Nervenwachstum steuern.

BDNF ist ein sekretorisches Protein, das zur Familie der Neurotrophine gehört und an einer Reihe neuronaler Prozesse während der menschlichen Entwicklung beteiligt ist [19], [20]. In den frühen Entwicklungsstadien ist BDNF für die Neurogenese, das Überleben und die Reifung neuronaler Pfade von wesentlicher Bedeutung. Bei Erwachsenen sorgt BDNF neben Neurotransmittern, Hormonen und anderen Neurotrophinen für die synaptische Plastizität, das dendritische Wachstum und die Festigung des Langzeitgedächtnisses. Die biologische Wirkung von BDNF wird über seine Bindung an den trkB-Rezeptor vermittelt. Die Aktivierung dieser Rezeptoren auf Eosinophilen könnte wichtig für die Regulierung der Entzündungskaskade sein, die zu allergischen Erkrankungen führt [15], [24]. Die durch Neurotrophin vermittelte Aktivierung von bronchialen Eosinophilen könnte daher eine Rolle bei der Regulierung der eosinophilen Entzündung bei allergischem Asthma spielen.

Das BDNF-Gen befindet sich auf Chromosom 11p13 und wird abwechselnd gespleißt, was zu mehreren unterschiedlichen Transkripten führt [26]. Genetische Polymorphismen bei BDNF wurden in verschiedenen Populationen mit allergischen Phänotypen wie atopischer Dermatitis [27] und Asthma [28], [29], [30], [31] in Verbindung gebracht. Es wurde gezeigt, dass der funktionelle Polymorphismus rs6265 (Val66Met) den intrazellulären Transport reguliert und die Sekretion von BDNF beeinflusst [32]. Es wurde gezeigt, dass der Nervenwachstumsfaktor (NGF), ein Neurotrophin, das im Drüsen-, Nasenepithel und in den peripheren Nerven der Nasenschleimhaut exprimiert wird, biochemische und strukturelle Veränderungen in den Nerven induziert, die zu einer Hyperreaktivität führen können [33], [ 34], [35] Die biologischen Wirkungen von Neurotrophinen werden durch die Bindung entweder an die Tyrosinkinase (trk)-Rezeptoren mit hoher Affinität oder an die als Pan-Neurotrophin-Rezeptor p-75 bekannten Rezeptoren mit niedriger Affinität vermittelt.