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Aggressive Mischung: Staub und Pollen unter dem Elektronenmikroskop.

Immunologie

Wie Feinstaub Allergien verstärkt

Das Immunsystem kämpft sich mit den Pollen von Bäumen und Gräsern ab. Besonders aggressiv werden Pollen in Verbindung mit Feinstaub. Meint: Städter sind besonders betroffen. Von Frank Ufen

Von Frank Ufen

Immer mehr Menschen leiden darunter, dass ihr Immunsystem ständig fehlgeleitet wird. Es glaubt, in den Pollen von Bäumen, Gräsern oder Kräutern, in Insektengiften oder bestimmten Bestandteilen der Nahrung gefährliche Substanzen zu erkennen - und es fährt schwere Geschütze auf, um sie zu bekämpfen. Die Häufigkeit solcher allergischer Erkrankungen hat sich in den letzten 20 Jahren nahezu verdoppelt. Mittlerweile werden schon sieben Prozent der Sechs- bis Siebenjährigen und 15 Prozent der 13- bis 14-Jährigen von Heuschnupfen geplagt. Und auch für dieses Jahr gibt es keine Entwarnung: Für 2010 erwarten Experten etwa einen starken Flug von Birkenpollen. Sie haben von Ende März bis Ende Mai Saison.

Warum die Zahl allergischer Erkrankungen dermaßen gestiegen ist, ist dabei noch nicht völlig geklärt. Doch eine große Rolle spielt dabei zweifellos der globale Klimawandel. Die höheren Temperaturen führen dazu, dass Bäume, Gräser und Kräuter immer früher und immer länger blühen. Sie begünstigen darüber hinaus, dass neue Pflanzenarten und somit auch neue Allergene einwandern. Aber auch die bestehenden Pollenarten scheinen aggressiver zu werden. Damit wächst die Gefahr, dass das Immunsystem immer mehr harmlose Stoffe in der Nahrung attackiert, weil es sie mit Pollen-Allergenen verwechselt, gegen die es bereits spezielle Antikörper gebildet hat.

Die Forschungsergebnisse, zu denen die Münchener Medizinerin Claudia Traidl-Hoffmann und andere Wissenschaftler kürzlich gelangt sind, sprechen nun dafür, dass die Ausbreitung von Allergien auf einen weiteren Umstand zurückzuführen ist: Die gewöhnlichen Immunreaktionen des Körpers können sich beträchtlich verstärken, wenn Pollen und Feinstaubpartikel aufeinandertreffen.

Man weiß schon seit einiger Zeit, dass Kinder, die in ländlicher Umgebung aufwachsen, wesentlich weniger für Asthma und allergische Atemwegs- und Hauterkrankungen anfällig sind als Stadtkinder. Kürzlich hat ein internationales Team von Wissenschaftlern das Forschungsprojekt "Allergy and Endotoxin" durchgeführt. Untersucht wurden 812 Kinder im Alter zwischen sechs und 13 Jahren aus städtischen und ländlichen Regionen in Deutschland, Österreich und der Schweiz.

Dabei zeigte sich, dass 10,5 Prozent der Stadtkinder, aber bloß 4,1 Prozent der Landkinder an Heuschnupfen litten - und dass von den Stadtkindern 5,9 Prozent Asthmatiker waren, hingegen lediglich 3,1 Prozent der Landkinder. Kinder, die auf einem Bauernhof groß geworden sind, erkranken 15 Mal weniger häufig an Heuschnupfen und Asthma.

Die Untersuchung hat außerdem zu Tage gefördert, dass die Kinder, die in einer ländlichen Umgebung aufwachsen, in der Regel weit höheren Mengen des Bakterienbestandteils Endotoxin ausgesetzt sind. Die Wissenschaftler schließen daraus, dass das Immunsystem durch den häufigen Kontakt mit Bakterien intensiv trainiert wird und deswegen mit Allergenen viel besser zurechtkommt. "Am deutlichsten", erklärt der Mediziner Albrecht Bufe, "ist der Effekt, wenn sich Kinder schon im ersten Lebensjahr oft in Ställen aufhalten und unbehandelte Kuhmilch trinken."

Zum gleichen Befund ist unlängst der neuseeländische Mediziner Jeroen Douwes (Massey University in Wellington) gelangt. Darüber hinaus hat er herausgefunden, dass das Erkrankungsrisiko von Landkindern noch weiter sinkt, wenn ihre Mütter während ihrer Schwangerschaft dauernd mit Tieren oder etwa Heu in Berührung kamen.

Das Risiko, an Asthma zu erkranken, steigt dagegen steil an, wenn man in unmittelbarer Nähe einer stark befahrenen Straße wohnt. So fassen der Basler Präventivmediziner Nino Künzli und seine Kollegen vom Team Salpadia (Swiss Cohort Study on Air Pollution and Lung Diseases in Adults) ihre jüngsten Forschungsergebnisse zusammen. Schuld am erhöhten Erkrankungsrisiko ist die Dauerbelastung mit verkehrsbedingtem Feinstaub.

Was im Körper im Einzelnen vor sich geht, wenn Feinstaubpartikel eingeatmet werden, ist bisher erst teilweise geklärt. Doch soviel ist sicher: Während der menschliche Atmungstrakt mit seinen Flimmerhaaren und Fresszellen größere Staubpartikel effizient abwehren kann, versagen seine Abwehrmechanismen bei Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer.

Diese Feinststäube gelangen nicht nur leicht in die Bronchiolen, feinste Verzweigungen der Bronchien, und in die Lungenbläschen, wo sie schwere Schäden anrichten können. Es passiert auch immer wieder, dass sie Zellgrenzen überwinden. Man vermutet sogar, dass Partikel mitunter in Zellkernen landen und dort mit Genen interagieren. Und dass sie, wenn sie die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen, erreichen, Stoffwechselstörungen hervorrufen können. Pollen wiederum lösen in einer städtischen Umgebung wesentlich häufiger Entzündungen oder allergische Reaktionen aus als in einer ländlichen Umgebung. Nach den Erkenntnissen der Immunologin Claudia Traidl-Hoffmann vom Zentrum für Allergie und Umwelt der TU München (Zaum) ist das darauf zurückzuführen, dass Feinstaub und andere Schadstoffe Pollen noch aggressiver machen. "Tatsächlich kann etwa Feinstaub das Immunsystem in eine erhöhte Alarmbereitschaft versetzen", erklärt Traidl-Hoffmann. "Außerdem können die weniger als zehn Mikrometer kleinen Feinstaubpartikel Pollenallergene tief in die Atemwege einschleusen." Quasi huckepack.

Pollen sind dabei nicht bloß die Träger allergener Eiweißstoffe, die nach Kontakt mit der Haut oder Schleimhaut freigesetzt werden. Nach Traidl-Hoffmann setzen sie auch bestimmte Botenstoffe frei, die aus ungesättigten Fettsäuren bestehen. Diese sogenannten "Pollen-assoziierten Lipidmediatoren" (Palms) - von denen die Pollen desto mehr freisetzen, je mehr die Luft mit Rußpartikeln belastet ist - verstärken schon vorhandene allergische Reaktionen.

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