Gibt es eine erhöhte Asthma-Mortalität Deutschlands im internationalen Vergleich? Im internationalen Vergleich der Asthmamortalitätsraten, die alle Altersgruppen berücksichtigen, ist Deutschland seit Ende der 60er Jahre führend. Im allgemeinen ist der Tod durch Asthma bronchiale eine relativ seltene Todesursache. In der Asthma-Poliklinik der Charité wurden zwischen den Jahren 1980 und 1999 nur 3 gesicherte und 7 wahrscheinliche Todesfälle durch Asthma bronchiale dokumentiert. Bezüglich der Asthmamortalitätsrate der 5-34jährigen verzeichnete Deutschland im weltweiten Vergleich durchschnittliche Werte. In der Altersgruppe der >60jährigen weist Deutschland eine zwischen drei- und sechsfach erhöhte Asthmamortalität gegenüber westlichen Vergleichsstaaten auf. Der Anteil der Asthmamortalität an der Gesamt-COPD-Mortalität Deutschlands ist überdurchschnittlich hoch. Hinsichtlich der Einflußfaktoren Prävalenz, Therapie, medizinische Versorgung und soziale Bevölkerungsungleichheiten gab es keinen Hinweis auf eine Ursache, die für das Vorliegen einer erhöhten wahren Asthmamortalität Deutschlands verantwortlich sein könnte. Es zeigte sich lediglich eine vergleichsweise geringfügig verstärkte Abneigung deutscher Ärzte bezüglich der Verordnung von Kortikosteroiden. Demgegenüber können insbesondere Fehldiagnosen auf Totenscheinen zu Verfälschungen von Asthmamortalitätsstatistiken führen. In 11 retrospektiven Untersuchungen zu Todesfällen im Zusammenhang mit Asthma bronchiale wurden bei ungefähr 40% falsche Todesursachen ermittelt. Waren bei den 70jährigen nur noch bei 50%. Deutsche Ärzte neigen überproportional häufig dazu, die Todesursache Asthma zu wählen. Zusammenfassend gibt es keinen Anhalt auf eine real vorliegende erhöhte Asthmamortalität Deutschlands. Alle Ergebnisse weisen auf eine Verfälschung der Asthmamortalitätsstatistiken durch unkorrekte Totenscheindiagnosen insbesondere bei Verstorbenen >60 Jahre hin. Zu epidemiologischen Zwecken sollten zukünftig nur noch die Asthmasterblichkeitsraten der 5-34jährigen gewählt werden. / Is there an increased german asthma mortality in the international comparison? Since the late 60's Germany has got the highest asthma mortality worldwide concerning all ages. Generally asthma as the cause of death is seldom. In the Asthma-Poliklinik of the Charité Berlin only 3 reliable and 7 probable asthma death were documented between 1980 and 1999. In difference to the asthma mortality of all ages german asthma mortality of the age 5-34 years is average. Concerning the age >60 years death of asthma in Germany are 3-6 times higher than in other western countries. The asthma-part of the german COPD-mortality is above the average. As to the most important influences on the true asthma mortality (prevalence, therapy, medical care and social inequalities) there is no indication of a cause of an increased german asthma mortality besides a slight aversion against corticosteroids of german physicians. Furtheron inaccuracies of death certification can lead to a falsification of asthma mortality statistics. There were 11 retrospective studies of death certificaion involving the word asthma showing in 40% wrong diagnosis of death. In the age 70 years only 50% were accurate. German physicians use the diagnosis asthma above-averaged. In conclusion there is no hint of a real increased german asthma mortality. All results point to a falsification of the international asthma mortality statistics as a consequence of inaccuracies in death certification especially in ages >60 years. For epidemiological purposes only asthma mortality rates of the ages 5-34 years should be used.

Die Ergebnisse der Arbeit weisen mehrfach auf eine defizitäre IL-10 Produktion in Alveolarmakrophagen von Asthmatikern hin. Die reduzierte IL-10 Expression auf Protein- und Genebene korrelierte mit einer erhöhten Produktion proinflammatorischer Zytokine (TNF-?, MIP1-?, GM-CSF). Diese Beobachtung impliziert einen Defekt in der IL-10 Synthese, der in einer verstärkten und prolongierten pulmonalen Entzündungsantwort resultiert. Daraus läßt sich schlußfolgern, dass beim Asthma bronchiale eine Dysbalance zwischen pro- und antiinflammatorischen Zytokinen pathogenetisch von Bedeutung ist. Die verringerte Sensitivität von Alveolarmakrophagen auf die inhibitorischen Effekte von exogenem IL-10 im Vergleich zu Blutmonozyten ist durch Unterschiede in den Mechanismen der Signaltransduktion bedingt (37, 54). Der Nachweis der Expression von proinflammatorischen Zytokinen in Bronchialmyozyten (RANTES, IL-8) führte zu einer Neubewertung dieser Zellen als Immuneffektorzellen in der Pathogenese des Asthma bronchiale. Neben der Kontraktilität sind Myozyten auch aktiv an der Aufrechterhaltung der Atemwegsentzündung beteiligt. Die inhibitorischen Effekte von IL-10 und IL-13 auf die Synthese proinflammatorischer Chemokine (RANTES, IL-8, MIP-1() in migrierten Entzündungszellen und residenten Bronchialmyozyten konnten in verschiedenen Arbeiten gut dokumentiert werden. Die Vielzahl antiinflammatorischer Effekte von IL-10, die sich auf unterschiedliche Zellsysteme wie Monozyten, Makrophagen und Bronchialmyozyten erstrecken, unterstreicht die pathogenetische Bedeutung dieses Zytokins. Der molekulare Mechanismus, welcher die IL-10 Wirkung vermittelt, ist derzeit noch nicht vollständig aufgeklärt. Angenommen wird eine rezeptorvermittelte Inhibition von Transkriptionsfaktoren des Stat Systems und NF-(B (76). Zukünftige molekularbiologische und klinische Studien sind jedoch notwendig, um den Kenntnisstand der Effekte antiinflammatorischer Zytokine zu vertiefen, und die Gabe von rekombinantem IL-10 als möglichen Ansatz zur Therapie chronisch entzündlicher Lungenerkrankungen zu evaluieren (81). / The results of this present thesis show a deficiency of IL-10 production in alveolar macrophages in asthma. The reduced IL-10 expression on protein and m-RNA level correlated with an increased production of pro-inflammatory cytokines such as TNF-(, MIP1- ( and GM-CSF. These observations implicate an impaired IL-10 synthesis in asthma with a subsequent prolongation of the inflammatory response. This leads to the conclusion that a dysbalance between pro- and anti-inflammatory cytokines is present in asthma and may be therefore of pathogenetic importance. The reduced sensitivity of alveolar macrophages to the inhibitory effects of exogenous IL-10 compared to peripheral blood monocytes may be caused by different signal transduction mechanisms. The expression of the proinflammatory cytokines RANTES and IL-8 in cultured human airway smooth muscle cells led to the conclusion that airway smooth muscle cells may act beside their contractile function as immunomodulatory cells in the pathogenesis of asthma. The inhibitory effects of IL-10 and IL-13 on the synthesis of proinflammatory cytokines (RANTES, IL-8, MIP1-() in immigrated inflammatory cells and resident cells such as airway smooth muscle cells have been shown in several publications that are part of the present thesis. The numerous antiinflammatory effects of IL-10 on different inflammatory cell systems such as monocytes/macrophages and smooth muscle cells underline the pathogenetic importance of this cytokine. The molecular mechanisms that mediate the IL-10 effects involve the transcription factors NF-(B and the Stat-System. Future studies are needed to determine the molecular mechanisms of the anti-inflammatory effects of IL-10 and IL-13 more deeply and to evaluate their application for the therapy of chronic inflammatory pulmonary diseases.

Asthma Bronchiale (AB) ist eine chronisch- obstruktive, teilweise reversible Entzündung der Atemwege, deren klinisches Korellat die bronchiale Hyperreagibilität (BHR) ist. Es lassen sich aufgrund ethiologischer Faktoren extrinsiches und intrinsisches AB unterscheiden, wobei ersteres auf einer allergischen Sensibilisierung und letzteres auf irritativen oder infektbedingten entzündlichen Prozessen beruht. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluß von bakteriellem Superantigen auf die Entzündungsreaktion und die bronchiale Hyperreagibilität untersucht. Stapylococcal enterotoxin B (SEB) wurde hierbei als Modellsubstanz in einem Mausmodell eingesetzt, da SEB produzierende Staphylokokken im Nasenrachenraum von Asthmatikern nachgewiesen werden konnten. Nasale Applikation von SEB induzierte in C57BL/6 Mäusen eine Entzündungsreaktion mit Influx von Lymphozyen und eosinophilen Granulozyten sowie gesteigerte Produktion von IL-4, IL-5 und TNF-alpha in der Lunge, welches in der Histologie und Bronchiallavage nachgewiesen wurde. Desweiteren führt SEB allergenunabhängig zur Ausbildung von BHR. SEB Applikation in einem Mausmodell der allergischen Sensibilisierung (gegen Ovalbumin in C57BL/6 Mäusen) verstärkt die allergische Entzündung in der Lunge und die BHR. CD23 (Low-Affinity IgE Rezeptor) Knock out Tiere zeigen nach allergischer Sensibilisierung und SEB Behandlung keinen Anstieg der TNF-alpha Produktion und keine Hyperreagibilität. Aus diesen Ergebnisse läßt sich schlußfolgern: I. Bakterielles Superantigen induziert das Vollbild des intrinsischen AB im Tiermodell. II. Bakterielles Superantigen kann das extrinsische, allergische AB verstärken. III. Der CD23 Rezeptor ist essentiell für die TNF-alpha Produktion und die Induktion von BHR. Diese Resultate sollten in klinischen Studien am Patienten überprüft werden, da aufgrund der hier vorliegenden Daten zu erwarten ist, daß Antibiotikatherapie, und damit Elimination superantigenproduzierender Bakterien im Nasenrachenraum, die klinische Symptomatik des AB reduzieren kann. / Asthma bronchiale (AB) is an obstructive, partially reversible chronic inflammatatory disease of the small airways, which clinical correlate is represented by airway hyperreactivity. Based on etiological factors, AB can be divided in extrinsic and intrinsic AB, where the first depends on an allergic sensitization and the latter on airway irritation by environmental factors or airway inflammation due to viral or bacterial infection. In this thesis, the role of bacterial superantigens in airway inflammation and -hyperreactivity is analyzed. Staphylococcal enterotoxin B (SEB) was used as a prototypic substance, since SEB producing Staphylo-coccal aureus can be found in the nose and pharynx of asthmatic patients. Nasal application of SEB in C57BL/6 mice resulted in airway inflammation characterized by an influx of lymphocytes and eosinophil granulocytes and increased production of IL-4, IL-5, and TNF-alpha, which was analyzed by histology and bronchiolalveolar lavage. Furthermore, SEB induced independent of aller-gens airway hyperreactivity. SEB application in a mouse-model of allergic sensitization (to ovalbumin in C57BL/6 mice) boosts the allergen-induced allergic inflammation and airway hyperreactivity. CD23 (low-affinity IgE receptor) knock out mice showed no increased TNF-alpha production and no air-way hyperreactivity after allergic sensitization and SEB treatment. These results demonstrate: I. Bacterial superantigen can induce intrinsic AB in a mouse model. II. Bacte-rial superantigen can significantly boost the allergic, extrinsic AB. III. The CD23 receptor is essential for TNF-alpha production and for the induction of airway hyperreactivity. Based on these findings, clinical surveys should be performed, since one could expect, that eradication of nasal bacterial carriage and therefore local superantigen sezernation should improve the AB- symptoms in affected patients.

Peptiderge Mediatoren sind neben ihrer Funktion bei der Aufrechterhaltung der körpereigenen Homöostase unter physiologischen Bedingungen auch bei der Regulation pathopysiologischer und pathobiochemischer Prozesse chronisch-entzündlicher Erkrankungen maßgeblich beteiligt. In der vorliegenden Arbeit wurde diese Rolle durch Untersuchung des Expressionsprofils peptiderger Mediatoren und ihrer Rezeptoren unter normalen Bedingungen charakterisiert und auf dieser Grundlage Veränderungen des Mediatorstoffwechsels bei entzündlichen Erkrankungen erfasst. Aufgrund der geringen Kenntnisse bezüglich der Rolle anti-inflammatorischer Mediatoren wurde dabei insbesondere die Expression und Genregulation des Mediators VIP und seiner Rezeptoren untersucht. Dabei wurden molekularbiologische Methoden verwandt, um definierte Rezeptoren für VIP und verwandte Mediatoren in den Atemwegen und der Haut zu identifizieren. Im Anschluss daran wurde anhand verschiedener entzündlicher Erkrankungen der oberen Atemwege nachgewiesen, dass sich das peptiderge Mediatorprofil krankheitsspezifisch ändert und diese Subgruppen-spezifischen Änderungen nicht als ein universelles Epiphänomen der Entzündungsreaktion zu sehen sind. Ebenso konnte die Veränderung der Genexpression von Rezeptoren für peptiderge Mediatoren untersucht werden, wobei am Beispiel der Hypoxie die Induktion eines in den Atemwegen exprimierten Rezeptors nachgewiesen wurde. Am Beispiel der atopischen Dermatitis konnte darüber hinaus bewiesen werden, dass die Expression von VIP-Rezeptoren im Rahmen einer allergischen Erkrankung vermindert sein kann. Letztlich wurden ebenfalls mit VIP interferierende Transduktionsmechanismen untersucht, wobei die genauen Interaktionen peptiderger Mediatoren mit diesen intrazellulären Molekülen im Rahmen entzündlicher Erkrankungen noch aufzuschlüsseln sind. Die Ergebnisse der vorliegenden kumulativen Arbeit weisen in ihrer Gesamtheit auf eine wesentliche Bedeutung neurogener Mediatoren für pathophysiologische Mechanismen allergisch-entzündlicher Erkrankungen der Atemwege und Haut hin und lassen zukünftige therapeutische Ansätze auf Basis neuro-immunmodulierender Mechanismen sinnvoll erscheinen. / Peptidergic mediators participate next to their physiological role for numerous aspects of systemic and local homeostasis also in the regulation of pathophysiological and pathobiochemical processes in chronic inflammatory diseases. In the present study this role was investigated by assessing the expression profiles of peptidergic mediators and their receptors under physiological conditions. Basing on these findings differences of the mediator expression in inflammatory diseases were examined. Due to the relatively little knowledge on the role of potentially anti-inflammatory mediators the expression and gene regulation of the mediator VIP und its receptors were analysed. In this respect molecular techniques were used to assess distinct receptors for VIP and related mediators in the airways and skin. IN a next Step inflammatory diseases of the upper respiratory tract were examined and it was shown that the peptidergic mediators profile changes in relation to the disease entity and that this disease subtype-specific change is not a universal epiphenomenon of the ongoing inflammation. Also, alterations in the gene expression of peptidergic mediator receptors were analysed. Using hypoxia as an example the gene induction of airway-expressed receptors was demonstrated in relation to this stimulus. In further studies involving atopic dermatitis tissues a down-regulation of VIP receptor expression was demonstrated for allergic inflammatory conditions. In a last step VIP interfering signal transduction mechanisms were examined and future studies need to be carried out to fully assess the regulation of these interactions in relation to chronic inflammatory processes. The present results demonstrate an important role of neurogenic mediators in the pathophysiology of allergic inflammatory diseases of the airways and the skin and point to a potential use of neuro-immunomodulation in the future therapy of these diseases.