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06.10.2017

Wie Katze und Kuh Bauernkinder vor Asthma schützen

Eine Sialinsäure, die in Bauernhoftieren vorkommt, scheint gegen Entzündungen im Lungengewebe zu wirken. Das berichten Immunologen der Universität Zürich und erhoffen sich neue Wege der Allergieprävention.

© doris oberfrank-list_Fotolia.com

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Mikroben auf dem Bauernhof schützen Kinder vor Asthma und Allergien, das ist bekannt. Aber auch nicht-mikrobielle Moleküle scheinen einen schützenden Effekt zu haben: Immunologen der Universität Zürich zeigen, dass eine Sialinsäure, die in Bauernhoftieren vorkommt, gegen Entzündungen des Lungengewebes wirkt (siehe Journal of Allergy and Clinical Immunology, Online-Veröffentlichung am 16.6.2017). Das könnte neue Perspektiven für die Allergieprävention eröffnen.

Immer mehr Menschen leiden an Allergien und Asthma, in den letzten Jahrzehnten haben diese Krankheiten in den industrialisierten Ländern massiv zugenommen. Heute sind rund 30 Prozent der Kinder von mindestens einer Allergie betroffen – mit Ausnahme von Bauernkindern. Bei ihnen verläuft die Zunahme der Erkrankungen weniger dramatisch als bei ihren Kameraden, die zwar im gleichen Dorf, aber nicht auf einem Bauernhof leben. Man weiß, dass Mikroben, die auf Bauernhöfen in größerer Menge und höherer Diversität vorkommen, die Bauernkinder vor Allergien und Asthma schützen. Eine nicht hoch hygienische Umgebung wirkt positiv auf die Entwicklung des Immunsystems, da dieses lernt, auf an sich harmlose Stoffe nicht zu reagieren, wie dies bei einer Allergie der Fall ist.

Offenbar haben aber nicht nur Mikroben einen schützenden Effekt vor Asthma, sondern auch die Tiere auf dem Bauernhof: Das Streicheln von Katz und Kuh sowie der Schluck Milch direkt ab Hof können ebenfalls Asthma vorbeugen, wie das Forschungsteam rund um Remo Frei vom Schweizerischen Institut für Allergie- und Asthmaforschung der Universität Zürich in Zusammenarbeit mit dem Center for Allergy Research and Education (CK-CARE) in Davos und des Kinderspitals St. Gallen zeigt: „Der frühkindliche Kontakt zu Tieren und auch der Verzehr von tierischen Nahrungsmitteln scheint die Entzündungsreaktionen des Immunsystems zu regulieren“, erläutert Immunologe Frei. Seine Studie zeigt, dass dafür ein nicht-mikrobieller Stoff, eine Sialinsäure, verantwortlich ist, die in Wirbeltieren – also in vielen Bauernhoftieren – verbreitet vorkommt, im menschlichen Organismus jedoch fehlt: die N-Glykolylneuraminsäure (Neu5Gc).

Menschen bilden aufgrund einer genetischen Mutation kein Neu5Gc. Sie können die Sialinsäure aber über Tierkontakt oder auch über das Essen von tierischen Lebensmitteln aufnehmen und in ihre Glykoproteine einbauen. Der Kontakt mit Neu5Gc löst im Menschen eine Antikörperreaktion aus, die als Maß für den Kontakt mit Neu5Gc, also für den Kontakt Bauernhoftieren dienen kann. Die Forschenden um Remo Frei haben die Konzentrationen von Neu5Gc-Antikörpern in Serum-Proben von Kindern gemessen, die im Rahmen zweier epidemiologischen Studien (PARSIFAL- und PASTURE-Studie) gesammelt worden waren.

Der Vergleich der Neu5Gc-AntikörperAntikörper
Antikörper werden auch Immunglobuline (Ig) genannt und sind Eiweißstoffe (Glykoproteine), die der menschliche Körper nach Kontakt mit einem Fremdstoff (Antigen) bildet. Diese Antikörper können dann gezielt (in der sogenannten Antigen-Antikörper-Reaktion) an die Antigene binden. Die so entstehenden Immunkomplexe werden dann unschädlich gemacht. Erhöhte Ig-Mengen weisen allgemein auf eine gesteigerte Immunabwehr hin, wie sie bei akuten oder chronischen Infektionskrankheiten (allergischen und parasitären Krankheiten) häufig auftritt. Man unterteilt die Immunglobuline in vier verschiedene Klassen (Ig A, Ig E, Ig G und Ig M). Je nachdem welcher Typ vermehrt vorliegt, erlaubt dies Rückschlüsse auf die vorliegende Krankheit.
-Konzentrationen von über tausend Kindern und dem Vorkommen von Asthma zeigte eindeutig: „Bauernkinder wiesen viel mehr Antikörper gegen Neu5Gc im Blut auf – und Kinder mit mehr Antikörpern litten wesentlich seltener an Asthma“, so Frei. Die positive Wirkung der Sialinsäure Neu5Gc auf die Atemwege wurde am Mausmodell bestätigt: Über die Nahrung aufgenommene Neu5Gc-Moleküle verbesserten die Lungenfunktion der Mäuse und reduzierten somit deren Symptome von Asthma.

Um den Mechanismus zu verstehen, wie Neu5Gc auf das menschliche ImmunsystemImmunsystem
Das körpereigene Abwehrsystem besteht aus drei Funktionskreisen:
(1) Knochenmark als Bildungsort für Immunzellen.
(2) Verschiedene zentrale Immunorgane wie Thymus (Prägung von T-Lymphozyten) und darmnahe Lymphorgane (für die Prägung von B-Lymphozyten).
(3) Sekundäre Lymphorgane wie Milz, Lymphknoten und Mandeln (Tonsillen).
Man unterscheidet die so genannte humorale Abwehr (über die Körperflüssigkeiten mit darin enthaltenen Antikörpern und Faktoren aus dem so genannten Komplementsystem) und die zellvermittelte Abwehr (mit B- und T-Zellen, Makrophagen, Antigen-präsentierenden Zellen, Granulozyten u.a.).
wirkt, analysierten die Forschenden verschiedene Zellen des Immunsystems, die bei einer entzündlichen Reaktion eine Rolle spielen. Mit interessantem Resultat – sowohl bei den untersuchten Kindern als auch am Tiermodell: Der Kontakt mit Neu5Gc reduziert nicht die ImmunglobulineImmunglobuline
Das sind Antikörper in Form von Eiweißstoffen (Glykoproteine), die der menschliche Körper nach Kontakt mit einem Fremdstoff (Antigen) bildet. Diese Antikörper können dann gezielt (in der so genannten Antigen-Antikörper-Reaktion) an die Antigene binden und die so entstehenden Immunkomplexe unschädlich gemacht werden.
Erhöhte Ig-Mengen weisen auf eine gesteigerte Immunabwehr hin, wie sie bei akuten oder chronischen Infektionskrankheiten (allergischen und parasitären Krankheiten) häufig auftritt. Man unterteilt die Immunglobuline in vier verschiedene Klassen (Ig A, Ig E, Ig G und Ig M). Je nachdem welcher Typ vermehrt vorliegt, erlaubt dies Rückschlüsse auf die vorliegende Krankheit.
E, also die Antikörper, die bei allergischen Reaktionen verstärkt auftreten. Stattdessen wird eine antientzündliche Reaktion des Immunsystems angestoßen. „Das geschieht über sogenannte regulatorische T-ZellenT-Zellen
T-Lymphozyten oder T-Zellen kommen hauptsächlich in der Lymphflüssigkeit vor und reifen im Thymus (daher das T) heran. Sie sorgen (wie die B-Lymphozyten auch) für die Immunabwehr und sind sogenannte „immunkompetente Zellen", weil sie die Fähigkeit besitzen, diejenigen Fremdstoffe (bzw. deren Antigene), mit denen sie in Kontakt kommen, individuell zu erkennen und speziell zu bekämpfen.
, die stärker präsent sind. Diese T-Zellen dämpfen Fehlreaktionen des Immunsystems und wirken stark antientzündlich“, berichtet Frei. „Unsere Forschungsresultate eröffnen Möglichkeiten, wie der schützende Effekt des Bauernhofs auf alle Kinder übertragen werden könnte“, fasst Remo Frei zusammen. Damit könne seiner Meinung nach womöglich ein neuer Grundstein für eine wirksame Allergieprävention gelegt werden.

Quelle: Universität Zürich