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14.02.2020 | ASTHMA | Ausgabe 2/2020

Lung 2/2020

TLR5 Activation Exacerbates Airway Inflammation in Asthma

Zeitschrift:
Lung > Ausgabe 2/2020
Autoren:
G. S. Whitehead, S. Hussain, R. Fannin, C. S. Trempus, C. L. Innes, S. H. Schurman, D. N. Cook, S. Garantziotis
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s00408-020-00337-2) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Introduction

Innate immune activation through exposure to indoor and outdoor pollutants is emerging as an important determinant of asthma severity. For example, household levels of the bacterial product lipopolysaccharide (LPS) are associated with increased asthma severity. We hypothesized that activation of the innate immune receptor TLR5 by its bacterial ligand flagellin will exacerbate airway inflammation and asthma symptoms.

Methods

We determined the effect of flagellin co-exposure with ovalbumin in a murine model of allergic asthma. We evaluated the presence of flagellin activity in house dust of asthma patients. Finally, we analyzed the association of a dominant-negative polymorphism in TLR5 (rs5744168) with asthma symptoms in patients with asthma.

Results

We showed that bacterial flagellin can be found in the house dust of patients with asthma and that this bacterial product exacerbates allergic airway inflammation in an allergen-specific mouse model of asthma. Furthermore, a dominant-negative genetic polymorphism in TLR5, the receptor for flagellin, is associated with decreased symptoms in patients with asthma.

Conclusion

Together, our results reveal a novel genetic protective factor (TLR5 deficiency) and a novel environmental pollutant (microbial flagellin) that influence asthma severity. (Clinical trials NCT01688986 and NCT01087307).

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