Werner Stingl
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Mit "Schmutzimpfungen" zu weniger Asthma und Allergien?

Die Hygienehypothese, wonach eine zunehmende Sterilität unserer Umwelt Asthma und anderen allergischen Erkrankungen Vorschub leistet, könnte schon bald erste präventivmedizinische Früchte tragen. Denn während sich die Epidemiologen anschicken, mit immer größeren Studien das Hypothesenfundament zu untermauern, sind bereits erste klinische Interventionsstudien angelaufen, in denen versucht wird, durch standardisierte Expositionskonzepte allergieverhütende Umweltbedingungen zu simulieren.

Kinder, die auf Bauernhöfen - insbesondere solchen mit Tierhaltung - aufwachsen, erkranken seltener an Asthma bronchiale und anderen allergischen Erkrankungen. Dieser inzwischen in mehreren epidemiologischen Untersuchungen gefundene Zusammenhang wurde jetzt in ersten Teilergebnissen des Megaprogramms GABRIEL bestätigt. GABRIEL ist ein von der EU finanziertes Projekt, in dem rund 150 Wissenschaftler aus 14 europäischen Ländern und Rußland mit Methoden der Genetik, der Epidemiologie und der Bioinformatik untersuchen wollen, welche genetischen Besonderheiten und Umweltfaktoren bei der Entwicklung von Asthma und anderen Allergien zusammenwirken. Ein Teilbereich dieses internationalen Forschungsprojektes ist die „Studie zur Entstehung von Asthma und Allergien bei Kindern in den alpinen Regionen Bayerns, Baden-Württembergs, der Schweiz und Österreich sowie ländlichen Gebieten Polens“ unter Leitung von Professor Erika von Mutius von der Dr. von Haunerschen Kinderklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München (vgl. z.B. hier).

1,6-fache Asthmaprävalenz und 3,5-fache Heuschnupfenhäufigkeit

Insgesamt sollen über 200.000 Grundschüler aus den genannten Regionen in diese Teilstudie einbezogen werden, um nach Ursachen von beziehungsweise schützenden Faktoren vor Asthma und anderen allergischen Erkrankungen zu fahnden. Allein in Bayern wurden hierfür im Herbst 2006 vom bayerischen Studienzentrum an der Dr. von Haunerschen Kinderklinik knapp 40.000 Fragebögen an 247 teilnehmende Grundschulen in 18 Landkreisen des Freistaates verschickt. Bis zu den Weihnachtsferien kamen 34698 Fragebögen (87 %) zurück ins Studienzentrum, von denen 23.637 (68 %) auswertbar ausgefüllt waren und inzwischen liegen auch schon allererste Ergebnisse vor. Demnach leben 15,5 der erfaßten bayerischen Grundschüler auf einem Bauernhof und 6,57 Prozent davon waren als asthmaverdächtig zu diagnostizieren. Von den nicht auf Bauernhöfen lebenden Kindern hatten dagegen 10,6 Prozent die gleiche (Verdachts-)Diagnose. Noch deutlicher war der Unterschied beim Heuschnupfen: Bei 2,3 Prozent der Bauernkinder und bei knapp 8 Prozent der Nichtbauernkinder – das sind immerhin rund 3,5 mal so viele Betroffene – waren deutliche Symptome für diese allergische Manifestation zu dokumentieren.

Die eigentliche Aufgabe steht den Forschern aber noch bevor und wird sie wohl für die nächsten Jahre bis Jahrzehnte beschäftigen. Nämlich herauszufinden, welche identifizierbaren konkreten und nach Möglichkeit für die Allgemeinheit therapeutisch beziehungsweise präventiv nutzbaren Umstände auf Bauernhöfen die niedrigere Allergieinzidenz ihrer Bewohner bedingen.

Die Hygienehypothese

Mehr oder weniger vage Ideen zur Beantwortung dieser Frage hat man schon länger und mit der sogenannten Hygienehypothese zum Ausdruck gebracht. Demnach scheint unser Immunsystem – vor allem in der Prägephase der frühen Kindheit oder sogar schon pränatal – ein ordentliches Maß an Stimuli durch Parasiten, Bakterien, Pilze, Viren und verschiedenste natürliche Noxen zu benötigen, um sich funktional optimal ausrichten und ein physiologisches Gleichgewicht zwischen TH1-Helferzellen und TH2-Helferzellen finden zu können. Ein in einer immer steriler werdenden Umwelt zunehmend unterfordertes Immunsystem drohe ein Übergewicht an TH2-vermittelten und damit eher allergiebereiten Immunreaktionen zu entwickeln. Banal ausgedrückt, neigt das früh unterbeschäftigte Immunsystem gewissermaßen zur Suche nach Ersatzfeinden und quält seinen Besitzer dann mit sinnlosen Abwehrkämpfen gegen an sich harmlose Allergene. Bauernhöfe mit ihren ubiqitären keimbeladenen Tierausscheidungen und pflanzlichen Stäuben wären damit gewissermaßen ein in die Moderne gerettetes Reservat von mikrobiellen Umweltbedingungen, wie sie für den Menschen die meiste Zeit seiner Entwicklungsgeschichte bestanden haben. Hinweise, die die Hygienehypothese stützen, stammen aber nicht nur mehr aus epidemiologischen oder auch ethnologischen Studien, sondern zunehmend auch aus reproduzierbaren in vitro- und in vivo-Experimenten der Grundlagenforschung.

LPS-Exposition reduziert bei Mäusen allergische Sensibilisierungen

So wurden etwa auf dem 29. Kongreß des Ärzteverbandes Deutscher Allergologen im September 2006 in Wiesbaden Arbeiten einer Forschergruppe um Professor Eckard Hamelmann und Dr. Kerstin Gerhold von der Berliner Charité vorgestellt. Diese zeigten, daß eine systemische beziehungsweise inhalative Exposition mit Zellwandbestandteilen gramnegativer Bakterien, sogenannten Lipopolysacchariden (LPSs), bei ansonsten steril gehaltenen Jungmäusen eine spätere experimentelle allergische Sensibilisierung erschwert. Der allergieverhütende Effekt war um so stärker, je früher die LPS-Exposition in der Entwicklung eines Individuums, idealerweise schon pränatal über das trächtige Muttertier, begonnen wurde. Auch konnten die Forscher um Hamelmann in ihren Mäuseversuchen Beobachtungen anderer Wissenschaftlergruppen bestätigen, wonach eine neo- beziehungsweise schon pränatale Exposition mit Allergenen eine allergenspezifische Toleranz fördern kann. Und auch dieser über ganz andere Mechanismen funktionierende Schutz durch Toleranzentwicklung konnte dank einer gleichzeitigen LPS-Exposition verstärkt werden.

Wie die Forscher über den Wirkmechanismus spekulieren, bewirkt LPS als Target der natürlichen Bakterienabwehr über eine Aktivierung des Toll-like Rezeptors (TLR)-4 und des Transkriptionsfaktors NF-kappa B eine vermehrte Interleukin 12-Freisetzung. Und dieses Zytokin könnte über den Weg der TH1-Induktion eine allergenbedingte TH2-Immunantwort supprimieren.

Antiallergische Würmer

In einem zweiten Forschungsschwerpunkt konnten die Berliner Forscher zeigen, daß mit Fadenwürmern infizierte Mäuse deutlich weniger als parasitenfreie Artgenossen empfänglich für allergische Sensibilisierungen sind. Diese Beobachtung fügt sich ein in epidemiologische Befunde, wonach in Regionen, in denen Menschen noch häufig unter Wurmbefall leiden, Asthma und andere Allergien rar sind. In den Berliner Mäuseversuchen war der Wurmbefall allerdings assoziiert mit einer Suppression sowohl der TH2- als auch der TH1-Immunantwort. Womöglich gelingt es den parasitären Würmern, zum Selbstschutz das gesamte Immunsystem ihres Wirtes etwas herunter zu fahren, was einen etwaigen gezielten Wurmbefall von Menschen zum Zwecke der Allergieprävention stark in Frage stellt. Möglicherweise bieten aber auch im Menschen nur begrenzte Zeit überlebensfähige parasitäre Würmer beziehungsweise deren Eier, eine gewisse allergiepräventive Option mit vertretbarer Risiko-Nutzen-Relation. Im Visier von Forschergruppen sind dabei vor allem der Schweinepeitschenwurm und dessen Eier, die lebend geschluckt bereits in Studien mit Morbus Crohn-Patienten ihre Verträglichkeit und einen gewissen Nutzen bewiesen haben (wir berichteten). Therapeutisches Fermziel ist aber wohl ohnehin nicht die iatrogene Wurminfektion sondern die Isolation und pharmazeutische Verwertung etwaiger allergiepräventiver Wurmsubstrate.

Bakterienlysate bereits im klinischen Versuch

Während noch nicht genau feststeht, ob, wann und wie die vorgestellten Grundlagenforschungen in größerem Umfang in klinische Studien münden, wird der ebenfalls mit der Hygienehypothese begründbare Einsatz von handelsüblichen sterilen Autolysaten aus Fäkalkeimen an der Berliner Charité unter Leitung von Professor Ulrich Wahn bereits seit 2002 klinisch geprüft. Doppelblind und placebokontrolliert haben dort laut Auskunft einer Mitarbeiterin der Studienhotline bislang über 600 noch gesunde Kinder, deren Familienanamnese aber auf ein hohes Allergie- und Asthmarisiko schließen läßt, von der 5. Lebenswoche bis zum vollendeten 6. Lebensmonat dreimal täglich oral Tropfen eines ursprünglich zur Immunmodulation bei gastrointestinalen Störungen zugelassenen Autolysats von E. coli und Enterococcus faecalis (Pro-Symbioflor®) erhalten. Die Rekrutierung weiterer Säuglinge für die Studie wird voraussichtlich im September 2007 abgeschlossen sein und erste Ergebnisse, inwieweit die gut vertragene Maßnahme das familiär erhöhte Allergie- und Asthmarisiko der Probanden beeinflußt, sind frühestens im Verlauf des Jahres 2008 zu erwarten (siehe Kommentar).

Mit städtischen Krabbelgruppen (nicht) in den Kuhstall

Man muß ja nicht unbedingt die einzelnen konkreten Schutzfaktoren eines Milieus kennen um es als Ganzes zu nutzen. So gesehen könnte man schon jetzt darüber nachdenken, den offensichtlichen asthmapräventiven Segen von Bauernhöfen mit Tierhaltung dem Nachwuchs einer möglichst großen Bevölkerungsgruppe zukommen zu lassen: Also Krabbelgruppen statt ins Pfarrheim oder in sonst einen täglich geputzen öffentlichen Raum ab in den Kuhstall. Auch wenn sich so mancher stadtnahe Bauer über eine solche zusätzliche Einnahmequelle freuen dürfte, hält Erika von Mutius offensichtlich noch nicht viel von dieser Idee. Denn wie sie etwa in einem Interview mit Netdoctor.de zu bedenken gab, sind die im Stalldung in großer Zahl vorhandenen Keime nicht nur immunmodulierend sondern zumindest zum Teil eben auch potentiell krankmachende Infektionserreger. Und anders als kleine Bauernkinder hätte der Nachwuchs von Müttern, die bislang selbst nie im Stall waren, keinen oder nur einen reduzierten Nestschutz gegen solche Keime vorzuweisen. Möglicherweise würde man hier deshalb mit gut gemeinten voreiligen Aktionen mehr schaden als nützen.

Auch der Meerschweinchensstall –gewissermaßen als Miniaturfarm – im Keller, auf dem Balkon oder gar im Kinderzimmer, stößt bei pädiatrischen Allergologen selbst unter den Anhängern von Hygiene- und Bauernhofhypothese bislang auf wenig Gegenliebe. Anläßlich der 29. Jahrestagung der Gesellschaft für Pädiatrische Pneumologie im März 2007 in München von NaturaMed mit diesem Vorschlag konfrontiert, betonte Professor Wahn, daß die Minimierung suspekter Innenraumallergene nach wie vor als wichtige Präventionsstrategie bei familienanamnestisch zu atopischen Erkrankungen prädisponierten Kindern gilt. Und hierzu zählt besonders auch der konsequente Verzicht auf Haustiere, so Wahn.

Gut möglich aber, daß man in einigen Jahren anders denkt. Wenn, dann wird man allerdings darauf achten müssen, das richtige Zeitfenster für die Anschaffung einer streichelbaren Keim- und Allergenschleuder zu finden. Denn wie teilweise schon jetzt offensichtlich, kann die gleiche Exposition zu verschiedenen Zeitpunkten völlig gegensätzliche Konsequenzen haben.

                                                            
                                                         Werner Stingl


Kommentar

Allergien – auch eine Schattenseite von Pampers & Co?


Sollte die Berliner Studie zur Allergie- und Asthmaprävention mit den Fäkalbakterienlysaten zu einem postiven Ergebnis kommen, stellt sich natürlich die Frage, inwieweit man mit den Zubereitungen aus der pharmazeutischen Industrie bewußt oder unbewußt ein vergessenes Prinzip kopiert, das uns die Evolution ursprünglich ohnehin in die Wiege gelegt hat. Wie nicht nur Zoologen sondern sämtliche Hunde- oder Katzenbesitzer bestätigen können, gehört zum Reinigungsverhalten aller Landsäugetiere auch das gründliche Belecken der Anogenitalregion. Dabei werden zwangsläufig Fäkalkeime aufgenommen und geschluckt, die dann geeignet sind, die im Dünndarm in hoher Dichte lokalisierten Immunsensoren (z.B. in den Peyer’schen Plaques) zu stimulieren. Dies kann über die Kommunikationsschiene des mukosaassoziierten lymphatischen Gewebes (MALT) immunmodulatorische Auswirkungen auch auf weit entfernte, sämtliche Schleimhautkompartimente des Organismus haben. Auch wenn der moderne Mensch hier bewegungstechnische und ästhetische Vorbehalte einbringen mag, heißt das nicht, daß für ihn diese evolutionär bewährte fäkal-orale Autostimulation des Immunsystems völlig bedeutungslos geworden ist. Zumindest in den ersten Lebensjahren dürften noch vor wenigen Jahrzehnten fäkal-orale Schmierkontaminationen nahezu alltäglich gewesen sein. Säuglinge und Kleinkinder stecken bekanntlich alles in den Mund was sie greifen und berühren können. Selbst die traditionellen Stoffwindeln waren zu durchlässig, um stets saubere Kinderhände zu garantieren. Erst die superdichten, einfach anzulegenden und deshalb meist nach jeder Füllung sofort gewechselten Windeln der Pampersgeneration haben die Voraussetzung geschaffen, die spontane fäkal-orale Autostimulation des Immunsystems weitestgehend zu unterbinden. Vielleicht ist es deshalb nicht nur Zufall, daß die sprunghafte Zunahme von Allergien und Autoimmunerkrankungen auch in einem zeitlichen Zusammenhang mit der Einführung moderner Windelsysteme und einer damit perfektionierten aber gewissermaßen unnatürlichen frühen Analhygiene steht.
                                                               
                                                              W. Stingl