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Allergieprävention Kuhstall Bauernhof-Effekt

Prof. Dr. Philippe Eigenmann, Pädiater und Allergologe an der allergologischen Kinderklinik der Universitätsklinik Genf zu Allergieprävention im Kuhstall und dem Bauernhof-Effekt!

Allergieprävention im Kuhstall: Wie kommt es zum Bauernhof-Effekt?

Kinder, die sich schon als Babys im Kuhstall aufhielten, haben deutlich seltener Allergien als Kinder, bei denen dies nicht so war, das haben die Bauernhof Studie gezeigt. Aber: Welche Mechanismen stecken dahinter? Dieser Frage ging eine Forschergruppe unterstützt vom Schweizerischen Nationalfonds auf den Grund - und kam zu erstaunlichen Ergebnissen.1) MeinAllergiePortal sprach mit Studienleiter Prof. Dr. Philippe Eigenmann, Pädiater und Allergologe an der allergologischen Kinderklinik der Universitätsklinik Genf über Allergieprävention im Kuhstall und wie es zum Bauernhof-Effekt kommt.

Herr Prof. Eigenmann, Sie haben die Mechanismen hinter dem Bauernhof-Effekt an Mäusen untersucht, die im Kuhstall geboren wurden, wie sind Sie in Ihrer Studie vorgegangen?

Für unsere Studie haben wir Mäuse im Stall gezüchtet und sie mit einer Gruppe von Labormäusen verglichen. Dabei haben wir unsere Untersuchungen an der zweiten Generation der Stall-Mäuse durchgeführt. Das bedeutet, die von uns untersuchten Mäuse stammten von Stallmäusen ab, die ebenfalls bereits im Stall gezeugt und geboren worden waren. So konnten wir sicherstellen, dass die Mäuse für unsere Studie nicht „zu spät“ für einen möglichen protektiven Effekt gegen Allergien in den Stall kamen. Man weiß ja, dass bereits Einflüsse in der Schwangerschaft die Entstehung von Allergien begünstigen können, und diese störenden Einflüsse wollten wir ausschließen.

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Das heißt, die Vergleichsgruppe der Labormäuse wuchs in einem sehr sauberen Umfeld auf?

allergiepraevention im kuhstallSchützt vor Allergien: Der traditionelle Kuhstall, Quelle: P. EigenmannDie Labormäuse wuchsen nicht in einem keimfreien Labor auf, aber das Umfeld war sauber. Im Vergleich dazu lebten die Stallmäuse in einer staubigen, schmutzigen Umgebung, mitten unter den Kühen, in einem typischen Kuhstall, wie man ihn heute noch auf schweizer, österreichischen oder bayerischen Bauernhöfen findet.

 

Welche Fragestellungen haben Sie mit Ihrer Studie an den Bauernhof-Mäusen untersucht und was waren die wichtigsten Erkenntnisse?

Wir haben drei Fragestellungen untersucht. Zum einen wollten wir wissen, wie sich die Allergiebereitschaft von Bauernhof-Mäusen und Labormäusen unterscheidet. Dafür haben wir ein typisches Hautallergiemodell verwendet, FITC, ein klassisches Kontaktallergen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Mäuse im Stall deutlich weniger allergische Reaktionen zeigten, als die Labormäuse und auch deutlich weniger IgE produzierten.

Die zweite Fragestellung in unserer Studie war, welche Mechanismen hinter diesen Vorgängen stecken und dazu haben wir verschiedene Parameter untersucht.

Der wichtigste Parameter war wahrscheinlich die Antwort der T-Zellen bei den jeweiligen Mäusegruppen, denn wir konnten deutliche Unterschiede bei der Reaktionsgeschwindigkeit des Immunsystems feststellen. Die T-Zellen der Stallmäuse waren viel reaktiver, als die der Labormäuse, denn sie haben z.B. verschiedene Zytokine wie IL-17, IL-23 und IL-10 produziert. Außerdem waren die T-Zellen der Stallmäuse auf regulatorische T-Zellen eingestellt. Dahingegen war das Immunsystem der Labormäuse viel behäbiger und schwächer ausgeprägt als das der Stallmäuse.

allergiepraevention mechanismen hinter bauernhof effektEin wesentlicher Faktor beim Bauernhof-Effekt: Die Bakterienvielfalt!, Quelle: P. EigenmannDie dritte Fragestellung war, inwiefern es zwischen den Stallmäusen und den Labormäusen Unterschiede in der Mikrobiota, d.h. in der Darmflora, gibt. Hier stellte sich heraus, dass die Stallmäuse im Vergleich zu den Labormäusen eine deutlich größere Bakterienvielfalt im Darm zeigten, und man weiß, dass diese Bakterienvielfalt im Hinblick auf Allergien einen protektiven Effekt hat. Weiter haben wir gesehen, dass ein bestimmtes Virus, das Mastadenovirus, bei den Stallmäusen sehr viel häufiger im Darm zu finden war, als bei den Labormäusen.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die Stallmäuse weniger Allergien hatten, als die Labormäuse, dass der Grund dafür sein könnte, dass ihr Immunsystem durch die Keime im Stall kontinuierlich stimuliert und so aktiv gehalten wird und dass sich dies auch in der Keimvielfalt im Darm niederschlägt.

Wahrscheinlich braucht das Immunsystem einen gewissen Aktivitätslevel, der durch Bakterien in der Umwelt erzeugt wird. Ein Immunsystem, dass sich kontinuierlich gegen diese Bakterien wehrt, ist anscheinend viel weniger reaktiv gegen Allergene. Umgekehrt kann man sagen, je weniger Bakterien in der Umwelt sind, desto stärker reagiert das Immunsystem auf Allergene, quasi als Ersatz.


Heißt das, um Allergien zu verhindern, sollte man dem Immunsystem möglichst von Anfang an einen „Feind“ präsentieren?

Das Immunsystem braucht einen Feind und wenn dies ein „richtiger“ Feind ist, reagiert es auch adäquat. Hat das Immunsystem aber nichts zu tun, sucht es sich irgendeinen Feind. Im Falle der Allergene sucht es sich dann leider einen Freund, denn Allergene sind harmlos und das Immunsystem sollte sie tolerieren.

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Im Verdauungstrakt der Bauernhofmäuse fanden sie eine größere Vielfalt an Bakterien, welche Bakterien haben gefehlt im Vergleich zu den Labormäusen?

stallmauese entwickeln seltener allergien als labormaueseDer Bauernhof-Effekt: Stallmäuse entwickeln seltener Allergien als Labormäuse!, Quelle: P. EigenmannInsbesondere kamen bei den Stallmäusen die Bakterien Bacteroides und bei den Labormäusen die Bakterien Laktobazillen vor.

Allerdings ist es weniger relevant, welche Bakterien bei den Stallmäusen oder den Labormäusen vorkamen. Es ist nicht so, dass eine Bakterienklasse den Unterschied macht, zwischen Allergierisiko und Immunität.

Viel relevanter scheint zu sein, dass das Immunsystem der Stallmäuse durch eine größere Vielfalt von Bakterien stimuliert wird - wahrscheinlich mach das den Unterschied.

Heißt das, man benötigt nicht einzelne Bakterien bzw. Probiotika, um das Allergierisiko zu senken, sondern einen regelrechten Cocktail?

Eine Mischung vielfältiger Keime würde zur Allergieprävention wahrscheinlich am besten funktionieren. Das Immunsystem wäre dann, wie bei unseren Stallmäusen, dauernd aktiviert, aber gleichzeitig auch stark reguliert.

In zahlreichen Studien hat man versucht, durch die Gabe von Probiotika Allergien zu verhindern. Unter Umständen haben einige dieser Studien deshalb teilweise so schwache Resultate, weil man immer nur einen einzigen Stimulus untersucht hat. Durch einen Bakterien-Cocktail wäre wahrscheinlich ein stärkerer Stimulus wirksamer für eine Allergieprävention.

Es gibt hier auch schon erste Erfahrungen. So werden bei Kleinkindern Bakterien-Cocktails aus einer Mischung von Bakterienlysaten zur Vorbeugung respiratorischer Infekte bereits eingesetzt. Man konnte feststellen, dass sie in Bezug auf Infekte der Atemwege eine präventive Wirkung haben. Deshalb müsste man untersuchen, ob ein solcher Bakterien-Cocktail auch bei Allergien präventiv wirken könnte.

Sie erwähnten die Mastadenoviren, welche Rolle spielen sie im Darm?

Mastadenoviren sind bekannte Viren, die leichte Darminfekte verursachen können, und wir waren überrascht, sie bei den Stallmäusen in großer Zahl zu finden. Welchen Einfluss die Mastadenoviren auf das Immunsystem haben und welchen Beitrag sie bei der Allergieprävention leisten könnten, wissen wir zurzeit noch nicht. Da wir bei den Stallmäusen regulatorische T-Zellen gefunden haben, könnten die Mastadenoviren eventuell eine immunregulierende Funktion haben, man müsste dies in Folgestudien untersuchen.

Herr Prof Eigenmann, herzlichen Dank für dieses Gespräch!

Quellen:

1) Christophe P. Frossard, Vladimir Lazarevic, Nadia Gaïa, Stefano Leo, Camille Doras, Walid Habre, Jacques Schrenzel, Danielle Burger, Philippe A. Eigenmann, The farming environment protects mice from allergen-induced skin contact hypersensitivity, Accepted manuscript online: 15 February 2017, Clin Exp Allergy. 2017 Feb 15. doi: 10.1111/cea.12905. [Epub ahead of print], https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28198584

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