Studie: Was Kuhdarmbakterien mit dem Immunsystem zu tun haben

Immer mehr Menschen leiden unter Allergien und Asthma. Die Europäische Akademie für Allergologie und klinische Immunologie schätzt, dass im Jahr 2050 jeder Zweite in Deutschland eine Allergie haben wird – laut Robert-Koch-Institut waren es 2020 rund 30 Prozent. Schmutz "trainiert" das Immunsystem Schon länger ist bekannt, dass Kinder, die auf dem Bauernhof aufwachsen, weniger Allergien, Asthma und Heuschnupfen haben. Der Grund dafür könnte die verhältnismäßig "dreckige" Umgebungsluft sein: Davon geht die sogenannte "Hygienetheorie", die 1989 entwickelt wurde, aus. Sie beschreibt, dass es für den Organismus vorteilhaft sein kann, wenn er in der frühen Kindheit mit Schmutz und Keimen konfrontiert wird. Denn die Auseinandersetzung mit Keimen trainiert das Immunsystem so, dass im Erwachsenenalter überschießende Entzündungsreaktionen vermieden werden. Die Hygienetheorie geht zudem davon aus, dass saubere und sterile Umgebungen in der Kindheit dazu führen, dass das Immunsystem nicht gefordert wird. Das kann später ungünstige Folgen haben: Wird das Immunsystem nämlich ohne Training mit Allergen wie Hausstaubmilben, Tierhaaren und Nahrungsmitteln konfrontiert, kann es sein, dass es aus Überforderung überreagiert – es kommt zur allergischen Reaktion. Hygienetheorie war bislang nicht wissenschaftlich bewiesen Die Hygienehypothese ist bisher noch nicht eindeutig bewiesen. Sie beruht weitgehend auf Beobachtungsstudien. „Diese können nur mehr oder weniger überzeugend Zusammenhänge nahelegen“, sagt Professor Markus Ege vom Institut für Asthma- und Allergieprävention am Helmholtz-Zentrum München und dem Dr. von Haunerschen Kinderspital des LMU Klinikums. Er und sein Forschungsteam wollten herausfinden, was wirklich an der Hygienetheorie dran ist: In einer neuen Studie, die kürzlich im Fachmagazin New England Journal of Medicine - Evidence veröffentlicht wurde, identifizieren sie erstmals die Bakterien in der Kuhstallluft, die für den präventiven Gesundheitseffekt verantwortlich sein könnten. Gen- und Stoffwechselanalysen gaben Aufschluss Um herauszufinden, welche Bakterien bei der Allergieprävention eine Rolle spielen, nutzten die Forschenden die Daten von über 1000 Kindern aus ländlichen Regionen. Von allen Mädchen und Jungen lagen zwei Probenarten vor: Nasenabstriche und Staub aus der Matratze. Außerdem wurden bei 47 Bauernhofkindern Staubproben aus den Kuhställen entnommen. Das Forschungsteam untersuchte die Proben mit Hilfe von Gen- und Stoffwechselanalysen sowie Computermodellen. Sie erforschten, welche Keime in den Proben enthalten sind, wie diese Mikroorganismen zusammenhängen und ob bestimmte Mikroben-Gruppen die Mädchen und Jungen vor Asthma schützen. Stoffwechselprodukte von Kuhdarmbakterien haben großen Effekt Schlussendlich identifizierten die Forschenden die entscheidenden Mikroorganismen durch eine Art Ausschlussverfahren. Es handelt sich um neun Umweltbakterienstämme, unter ihnen Romboutsia timonensis und Glutamicibacter arilaitensis. Die Keime stammen aus dem Verdauungstrakt von Kühen. Die neun Bakterienstämme vermitteln zusammen: zwei Drittel des gesamten Bauernhofeffekts auf Asthma die Hälfte des gesamten Bauernhofeffekts auf Heuschnupfen die Hälfte des gesamten Bauernhofeffekts auf Neurodermitis Zum Hintergrund: Die Bakterien aus dem Kuhdarm produzieren Stoffwechselprodukte, die von den Bauernhofkindern regelmäßig eingeatmet werden. In den Atemwegen angekommen, werden die Stoffe von den beiden Rezeptoren AhR und PPARy erkannt. Diese Rezeptoren spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem und bei Entzündungsreaktionen: Sie steuern die Genaktivität und verarbeiten Umwelt- und Stoffwechselsignale. Deshalb, so vermuten die Forschenden, verhindert der regelmäßige Kontakt der Rezeptoren mit den Stoffwechselprodukten der Kuhdarmbakterien, dass das Immunsystem mit übertriebenen Entzündungsreaktionen auf Fremdkörper reagiert. Pollen, Tierhaare und Hausstaubmilben lösen somit keine Allergien mehr aus. Die biologische Kette sieht also folgendermaßen aus: Kuh → Stallluft → Bakterien → Stoffwechselprodukte → menschliche Rezeptoren → Schutz vor Asthma. Langfristig viel Potenzial bei Medikamentenentwicklung Die neuen Studienerkenntnisse können nun von Forschenden genutzt werden, um im Labor die molekularen und zellulären Mechanismen des Bauernhof-Effekts zu entschlüsseln.