Umweltmedizin

Klimawandel beeinflusst Pollenflugzeit

Niedermolekulare Bestandteile aus Pollen – hier von der Birke – können allergische Reaktionen über B-Zellen verursachen. Bild: Prof. Jeroen Buters, Institut für Allergieforschung/ Helmholtz Zentrum München

Tränende Augen, triefende Nase, quälender Husten – für Pollen-Allergiker beginnt die Leidenssaison von Jahr zu Jahr früher und endet später. Das Institut für Umweltmedizin (IEM) am Helmholtz Zentrum München sucht nach möglichen Gründen für diesen Trend.

Die Zahl der Menschen, die unter den heftigen Abwehrreaktionen des eigenen Immunsystems leiden, hat seit Beginn der 1990er Jahre deutlich zugenommen. Claudia Traidl-Hoffmann, Direktorin des Instituts und Ärztin für Allergologie, Dermatologie, Venerologie und Umweltmedizin erzählt, welche Rolle Umweltschadstoffe und der Klimawandel bei Allergien spielen.

Frau Professor Traidl-Hoffmann, erklären Sie bitte kurz, wie es zu einer Pollenallergie kommt.

Allergien sind Überreaktionen des Immunsystems auf eigentlich harmlose Stoffe, die Allergene. Beim Heuschnupfen sind es Eiweiße, die über Pollenexposition in den Körper gelangen. Das Immunsystem von Betroffenen lernt über die Zeit, die Allergene als „fremd“ einzustufen. Hierbei sprechen wir von Sensibilisierung. Ist eine Allergie erst einmal manifestiert, führt jeder weitere Kontakt mit dem Allergen zu einer sofortigen und sich über die Zeit intensivierenden Immunreaktion.

Sehen Sie einen Zusammenhang zwischen Umweltschadstoffen, Klimawandel und steigender Allergiehäufigkeit?

Den sehen wir tatsächlich und das gleich in mehrfacher Hinsicht. Erstens beeinflusst der Klimawandel die Pollenflugzeit. Pollen fliegen deshalb viel früher im Jahr und über einen längeren Zeitraum. Zweitens produzieren einige Pflanzenarten bei höherem CO2-Gehalt der Luft deutlich mehr Pollen. Und drittens steigern die Umweltschadstoffe selbst die Allergenität der Pollen.

Das Allergen wird also aggressiver?

Ja, und auch hier wirken verschiedene Effekte gegenseitig verstärkend. In mehreren Versuchen konnten wir zeigen, dass Umweltschadstoffe, wie Ozon, Feinstaub oder Stickoxide, den Pollen selbst verändern. Allergieauslösende Proteine und andere proentzündliche Substanzen werden vermehrt darin produziert und sogar neuartige Allergene gebildet. Pollen beherbergen außerdem ein spezifisches Mikrobiom auf ihrer Oberfläche, also ein eigenes Ökosystem aus Mikroorganismen. Auch das Mikrobiom wird durch Umweltschadstoffe negativ beeinflusst, und dies bewirkt letztlich eine erhöhte Pollenallergenität.

Andererseits wissen wir, dass die Umweltschadstoffe nicht nur auf die Pollen wirken, sondern auch auf uns selbst, den Menschen. Sie machen zum Beispiel die Lunge empfänglicher für allergische Reaktionen wie das allergische Asthma.

An welchem Punkt stehen Sie mit Ihren Forschungen?

Wichtig ist zuerst einmal ein umfassendes Verständnis davon, wie Allergien eigentlich entstehen. Da sind wir sehr weit. Zum Beispiel haben wir herausgefunden, dass das erste Lebensjahr von zentraler Bedeutung bei der Herausbildung von Allergien ist. Vor allem Diversität auf allen Ebenen ist ein entscheidender Gesundheitsfaktor. Kurz gesagt: Je vielfältiger Ernährung und mikrobielle Umgebung sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich bei Kindern später keine Allergien ausbilden. Das sind wichtige Ansatzpunkte für die Prävention.

Das sind gute Nachrichten. Doch Prävention ist ja nur eine Seite der Medaille. Wie steht es um die Therapie?

Neben symptomatischen Medikamenten wie Antihistaminika und lokalen Steroiden gibt es bereits eine kausale Therapie: Die spezifische Immuntherapie oder Hyposensibilisierung. Dabei wird der Körper über eine gewisse Zeit an das Allergen „gewöhnt,“ das Immunsystem wieder desensibilisiert. Bei Pollen liegen die Erfolgschancen schon recht hoch – bei etwa 70 Prozent. An diesem Wert schrauben wir aktuell. Zu diesem Zweck untersuchen wir verschiedene förderliche Substanzen, sogenannte Adjuvanzien, die zur Immuntherapie hinzugegeben werden und somit die Toleranz des Immunsystems weiter erhöhen.

Wie fließen Ihre Erkenntnisse über den Allergiefaktor „Umweltschadstoffe“ in diese Forschungen ein?

Wir wollen noch besser verstehen lernen, welche Umweltschadstoffe wie genau auf den Menschen wirken. Deshalb beziehen wir verschiedene Schadstoffe in unsere aktuellen klinischen Studien ein und zwar sowohl bei Allergikern als auch bei Nicht-Allergikern. Wir beobachten und messen, welche verschiedenen charakteristischen Werte im Körper der Probanden, die sogenannten Biomarker, sich unter Einfluss von Umweltschadstoffen auf welche Weise im Einzelnen verändern. Denn wenn wir die Biomarker und ihre Bedeutung für die Allergie kennen, haben wir Ansatzpunkte für neue, zielgerichtetere Medikamente.

Gibt es neben Prävention und Therapie noch weitere Ansatzpunkte?

Ja, die gibt es in der Tat. Im Institut für Umweltmedizin setzen wir allergene Pflanzen nicht nur verschiedenen Umweltschadstoffen aus. Wir simulieren auch mögliche Folgen des Klimawandels wie etwa zunehmenden Trockenstress durch längere Dürreperioden. So ziehen wir Rückschlüsse auf die Allergene der Zukunft. Damit können Pflanzen einerseits durch gezielte Züchtung an das veränderte Klima angepasst und resistenter gegen etwaige Stressfaktoren gemacht werden. Andererseits liefert dieses Wissen ein weiteres gutes Argument dafür, tatsächlich etwas gegen den Klimawandel zu tun.

Mehr Informationen:

Einblicke in den Forschungsbereich Erde und Umwelt

Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt

Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit in Deutschland

Allergieinformationsdienst

Der Allergieinformationsdienst bietet aktuelle, wissenschaftlich geprüfte Informationen aus allen Bereichen der Allergieforschung und Allergologie in verständlich aufbereiteter Form. Darüber hinaus lädt der Allergieinformationsdienst zu Patiententagen ein. Allergologen und Allergieforscher halten Vorträge zum aktuellen Stand des Wissens. Betroffene und Angehörige haben zudem die Möglichkeit, direkt in Kontakt mit den Wissenschaftlern zu kommen und ihre individuellen Fragen an sie zu richten.

Das Onlineportal wurde vom Helmholtz Zentrum München mit Unterstützung des Bundesministeriums für Gesundheit (BMG) erstellt.

Zur Website des Allergieinformationsdienstes

07.04.2017, Kai Dürfeld
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