Immunmodulatorische Einflüsse von probiotischem Lactobacillus acidophilus auf die allergische Immunantwort von peripheren und nasalen B- und T-Zellen

Abstract

Die steigende Prävalenz von Typ-1-allergischen Erkrankungen wird im Rahmen der Hygiene-Hypothese mit der Abnahme mikrobieller Stimuli und einer nachfolgenden Verlagerung des Th1/Th2-Gleichgewichts erklärt. Vor diesem Hintergrund werden für probiotische Bakterien anti-allergische Effekte postuliert. Ziel dieser Arbeit war es zum einen, die allergische Immunantwort im Effektororgan (Nase) zu charakterisieren. Zum anderen sollte die immunmodulatorische Wirkung durch inaktivierten probiotischen Lactobacillus acidophilus bei Patienten mit allergischer Rhinitis untersucht werden. Zur Beantwortung der ersten Fragestellung wurden von Patienten mit allergischer Rhinitis und von Nichtallergikern aus den unteren Nasenmuscheln und dem peripheren Blut Lymphozyten isoliert und durchflusszytometrisch immunphänotypisiert. Aus der Nasenschleimhaut wurden vorwiegend aktivierte Gedächtnis-T-Zellen mit geringer CLA-Expression und B-Zellen mit höherer mIgE- und geringerer CD23-Expression als im peripheren Blut isoliert. Dass solche inflammatorischen B- und T-Zellen nicht nur aus der Nasenschleimhaut von Allergikern, sondern auch von Nichtallergikern isoliert wurden, impliziert die mögliche Existenz einer „lokalen Allergie“ ohne systemische Manifestation einer Atopie. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Effekte von Lactobacillus acidophilus auf die isolierten Lymphozyten untersucht. Lactobacillus acidophilus führte zu einer CD69- und CD86-Heraufregulation, bei den Allergikern auch zur CD152-Heraufregulation sowie zur CD23- und CD80-Herabregulation. Lactobazillen induzierten bei den Allergikern die IFNγ-Produktion von aktivierten T-Helferzellen, während die IL-4-Produktion kaum beeinflusst wurde. Die simultane Stimulation mit Lactobazillen und Allergen erhöhte die IL-4- und verringerte die IFNγ-Expression. Bei den Nichtallergikern induzierten die Lactobazillen die Produktion beider Zytokine. Zusammenfassend zeigt die vorliegende Arbeit, dass Lactobacillus acidophilus die allergische Immunantwort in Abhängigkeit vom atopischen Status moduliert, wobei der Th2-Phänotyp der Allergiker nach Th1 ausgerichtet wird. Die Ergebnisse weisen auf die potenzielle Rolle von Lactobacillus acidophilus bei der Prävention Th2-dominierter allergischer Erkrankungen hin. Der ausbleibende Th1-Shift bei gleichzeitiger Allergenstimulation lässt jedoch den therapeutischen Einsatz als „Antiallergikum“ fraglich erscheinen.

Within the scope of the hygiene hypothesis the increasing prevalence of type-1 allergic diseases is attributed to reduced microbial stimulation and hence shifting of the Th1/Th2-balance. In this context probiotic bacteria are postulated to have anti-allergic effects. The aim of the investigations was to characterize the allergic immune response of the nasal mucosa and to study the immunomodulatory effects of inactivated probiotic Lactobacillus acidophilus on lymphocytes from patients with allergic rhinitis. Lymphocytes were isolated from the inferior turbinates and from peripheral blood and analysed flowcytometrically. Nasal lymphocytes were highly activated memory T-cells with low CLA expression. Nasal B-cells expressed higher mIgE and lower CD23 levels than peripheral blood lymphocytes. The finding of these inflammatory B- and T-cells in the nasal mucosa from allergic, but also non-allergic patients implies the possible existence of a local allergy without systemic atopic manifestation. PBMC stimulation with Lactobacillus acidophilus resulted in CD69 and CD86 up-regulation. In the allergic group CD152 expression was increased, CD23 and CD80 expression was reduced after stimulation with Lactobacillus. Lactobacillus induced the production of IFNγ in activated T-helper cells from allergic patients whereas the influence on IL-4 production was low. Simultaneous stimulation with Lactobacillus and allergen increased IL-4 and reduced IFNγ expression. In the non-allergic group bacteria induced production of both cytokines. These data show that Lactobacillus acidophilus modulates the allergic immune response depending on the atopic state with directing the allergic Th2-phenotype to Th1 immune responses. The data suggest the potential role of Lactobacillus acidophilus in the prevention of Th2-dominated allergic dieseases. The missing Th1-shift after simultaneous allergen stimulation indicates low anti-allergic therapeutic effects of Lactobacillus acidophilus.