Erhöhte epigenitische Alterung in Nasenepithelzellen von symptomatischen Asthmatikern im Vergleich zu Gesunden

Hintergrund Allergisches Asthma im Kindesalter ist oft mit einer allergischen Sensibilisierung verbunden. Aktuelle Arbeiten deuten auf einen Zusammenhang zwischen veränderter DNA-Methylierung (DNAm) und Sensibilisierung hin. Die DNAm ändert sich nachweislich mit dem Lebensalter. Das Methylierungsalter (mDNAge, hier nach Hannum et al.) kann daher als Biomarker des biologischen Alters dienen. Inwieweit das mDNAge von Nasenepithelzellen mit Asthma/Allergie assoziiert ist, wurde bisher nicht ausreichend untersucht. Wir hypothetisieren, dass das nasale mDNAge mit allergischem Asthma assoziiert ist.

Methoden Im Rahmen der All-Age-Asthma-Kohorte (DZL) wurden von 08/2014 bis 07/2019 Nasenbürsten und klinische Daten (Datensatzversion 5.0) von 120 Kindern und Jugendlichen im Alter von 3-20 Jahren gewonnen. Es erfolgte die Klassifikation in 72 Asthmatiker, 17 Wheezer und 31 Gesunde anhand standardisierter Symptomfragebögen und ärztlicher Diagnose. Die DNA der Nasenbürsten wurde isoliert und das nasale Methylom durch HumanMethylation850 BeadChip quantifiziert. Anschließend wurde das mDNAge (Methylierungsjahre, mJ), eine ANOVA mit t-Test und ein Vorhersagemodell für mDNAge mit multivariater Regression berechnet.

Ergebnisse Die Kohorte war im Mittel 10.9 Jahre alt (Asthma: 12.2; SD 3.2; Wheeze: 4.5 SD 0.6; Gesund: 11.3; SD 4.7). Den größten Einfluss auf das mDNAge hatte im multivariaten Vorhersagemodell das biologische Alter (p<0.01). Blut-Eosinophile (p<0.01) und Symptomschwere (GINA-Score, p=0.02) waren in der Regression ebenfalls mit dem mDNAge assoziiert. Im t-Test waren sowohl der Erkrankungsstatus (Asthma: 31.8 mJ; Wheeze: 24.8 mJ; Gesund: 29.7 mJ; p<0.001) als auch die Atopie (mit Atopie: 31.4 mJ; ohne Atopie: 28.2 mJ; p=0.04) signifikant mit dem mDNAge assoziiert. Gesunde Probanden mit Atopie hatten ein signifikant höheres mDNAge als Gesunde ohne Atopie (mit Atopie: 32.7 mJ; ohne Atopie: 26.9 mJ; p<0.01). Zwischen Asthmatikern mit/ohne Atopie gab es keinen signifikanten Unterschied im mDNAge.

Diskussion Nasenepithelzellen von Kindern mit allergischem Asthma präsentieren sich epigenetisch älter als jene von Gesunden. Das mDNAge stieg zusätzlich zum biologischen Alter durch Asthma, Atopie und Symptomschwere. Die Assoziation des mDNAge mit einer Sensibilisierung wurde anhand der Blut-Eosinophile bestätigt. Ein erhöhtes mDNAge könnte als Marker für allergisches Asthma dienen. Dies könnte in Zukunft zu neuen individualisierten Therapien führen.

Publication History

Article published online:
09 March 2023