Wie das Leben auf dem Bauernhof vor Allergien schützt

Gent (Belgien) - Wer auf dem Bauernhof aufwächst, erkrankt seltener an Allergien und Asthma. Die „Hygiene-Hypothese“ erklärt das damit, dass Kinder von Landwirten mit Viehhaltung engen Kontakt mit harmlosen Umweltkeimen haben, was auf noch unbekannte Weise überschießende Reaktionen des Immunsystems verhindert. Jetzt haben belgische Forscher untersucht, wie dieser Effekt zustande kommt. Dazu setzten sie Mäuse zwei Wochen lang immer wieder dem Staub von Bauernhöfen und Bestandteilen von Bakterien aus. Danach zeigten die Lungen der Tiere bei Kontakt mit Hausstaubmilben viel schwächere Entzündungsreaktionen als ohne die Vorbehandlung, berichten die Wissenschaftler im Fachjournal „Science“. Die Schutzwirkung war abhängig von einem Enzym in den Lungenzellen, das wahrscheinlich auch den Menschen vor allergischem Asthma schützt, wie vergleichende Untersuchungen menschlicher Lungengewebe ergaben.

„Die Umgebung des Bauernhofs schützt vor Allergien, indem sie die Kommunikation zwischen Lungenzellen und bestimmten Immunzellen verändert“, schreiben die Forscher um Hamida Hammad und Bart Lambrecht von der Universität Gent. Insbesondere in der Nähe von landwirtschaftlichen Betrieben mit Milchkühen enthält die Luft größere Mengen an bakteriellen Endotoxinen. Diese Lipopolysaccharide (LPS) sind Zellwandbestandteile von Bakterien und regen das Immunsystem an. Auch der Hausstaub von Wohnungen, in denen Haustiere leben, enthalten derartige Partikel. Zwei Wochen lang ließen die Forscher Mäuse jeden zweiten Tag eine geringe Dosis solcher LPS einatmen. Als Kontrolle dienten Mäuse, die LPS-freie Luft inhalierten. Dann setzten die Wissenschaftler die Tiere allergieauslösenden Hausstaubmilben aus.

Im Gegensatz zu den Kontrolltieren, entwickelten die vorbehandelten Mäuse keine Symptome von allergischem Asthma. Die Lungenzellen setzten weniger entzündungsfördernde Botenstoffe frei und aktivierten weniger sogenannte dendritische Zellen – Immunzellen, die bei den anderen Mäusen als Teil der Immunabwehr in die Lungen eindrangen. Die durch LPS ausgelöste entzündungsdämpfende Wirkung war abhängig von einer erhöhten Produktion des Enzyms A20 in den Lungenzellen. Denn Mäuse, denen dieses Enzym fehlte, konnten durch LPS-Vorbehandlung keinen Allergieschutz mehr entwickeln. Dagegen löste der Kontakt mit den Milben bei ihnen besonders starke Asthmasymptome aus. Ganz ähnliche Ergebnisse erhielten die Forscher, wenn sie anstelle des bakteriellen Endotoxins einen Extrakt aus Staubproben von Bauernhöfen einsetzten.

In Kulturen von Lungenzellen gesunder Menschen unterdrückte eine Behandlung mit LPS ebenfalls Entzündungsreaktionen, die der Kontakt mit Hausstaubmilben auslösen würde. Bei Zellkulturen von Patienten mit leichtem oder schwerem Asthma war die Produktion des Enzyms A20 geringer als bei Gesunden. Auf dem Land aufgewachsene Kinder mit einer geringfügigen Mutation im A20-Gen hatten ein größeres Allergie- und Asthmarisiko als andere, die ihre Kindheit in derselben Gegend verbracht hatten. Das bestätigt die Bedeutung des Enzyms, das offenbar durch Umweltfaktoren aktiviert werden kann und dann hilft, gegensätzliche Immunreaktionen auszugleichen und Allergien zu verhindern.