Immunstärkung Bauernhof Kuhstallpille Mikrobiom

Prof. Dr. Erika Jensen-Jarolim zum Thema: Immunstärkung vom Bauernhof - mit der „Kuhstallpille“ dem Mikrobiom helfen?

Immunstärkung vom Bauernhof: Mit der „Kuhstallpille“ dem Mikrobiom helfen?

Kinder, die auf dem Bauernhof aufwachsen, haben seltener Allergien als Stadtkinder. Mittlerweile weiß man aber auch, dass das Mikrobiom dieser Kinder eine unterschiedliche Zusammensetzung hat. Was hat das Mikrobiom mit der Allergieentstehung zu tun und woran liegt es, dass der Bauernhof im Hinblick auf Allergien offensichtlich einen protektiven Effekt hat? MeinAllergiePortal sprach mit Univ. Prof. Dr. Erika Jensen-Jarolim, Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung, Zentrum für Pathophysiologie, Infektiologie und Immunologie der Mediz. Univ. Wien, Allergologin und Fachärztin für Immunologie mit AllergyCare® im Ordinationszentrum Privatklinik Döbling über die Immunstärkung vom Bauernhof und ob die „Kuhstallpille“ dem Mikrobiom helfen kann.

Frau Prof. Jensen-Jarolim, worum geht es beim “Bauernhof-Schutzfaktor?

Zum “Bauernhof-Schutzfaktor” kommt es, wenn sich Schwangere, Stillende oder Säuglinge und Kleinkinder mehrere Stunden täglich im Kuhstall aufhalten. Diese sind dann in stärkerem Maße vor Allergien und Asthma geschützt, als dies bei Personen der Fall ist, die nicht mit einem Stall in Berührung kommen. Aus zahlreichen Studien1)2)3)4)5)6) ist bekannt, dass es bei den “Bauernhof-Kindern” zu Mikrobiom-Veränderungen kommt. Einige der Schutzfaktoren, die hierbei eine Rolle spielen, konnten bereits identifiziert werden. Dazu gehören Keime, wie zum Beispiel der Acinetobacter lwoffii oder der Lactococcus lactis, deren Komponenten aus dem Stallstaub isoliert werden konnten.

 

Gilt dieser protektive “Bauernhof-Effekt” allein für Kuhställe?  

Mittlerweile weiß man, dass auch der Aufenthalt in Schweineställen wahrscheinlich eine Allergie-protektive Wirkung entfaltet. Allerdings gilt dies nicht für Schaf-, Ziegen- oder Geflügelställe.

Aber: In einer niederländischen Studie7)  aus dem Jahr 2018 hat man gesehen, dass der Bauernhof-Schutzfaktor nicht nur für die Bauernhof-Bewohner gilt. Auch innerhalb eines Umkreises von 327 m um einen Bauernhof sinkt das Atopierisiko der Bewohner. Allerdings: Bei einer Entfernung über 500 m ist der Schutzfaktor nicht mehr vorhanden. Das heißt, der protektive Faktor muss sich in der Umgebungsluft befinden.

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Gibt es Forschung dazu, wie sich diese Erkenntnisse therapeutisch oder gar präventiv einsetzen lassen?

Wir haben die Forschungen zur Hygiene-Hypothese und dem Mikrobiom stets mit großem Interesse verfolgt, eigentlich gilt unser Forschungsinteresse jedoch den Proteinen. Als die Top-Wissenschaftlerinnen Erika von Mutius und Donatella Vercelli in einem Vortrag berichteten, dass sie die Stäube aus dem Kuhstall extrahiert und die darin enthaltenen Bakterien analysiert hatten, kamen wir auf die Idee, diese Extrakte auch Protein-chemisch zu untersuchen. Entdeckt haben wir in diesen Stallstäuben als Hauptkomponente ein sehr wesentliches Protein der Kuh. Dieses Protein kennen wir eigentlich aus der Milch der Kuh. Das Protein kommt aber auch im Urin der Kuh vor, und jeder der schon einmal in einem Kuhstall war, weiß dass die Luft dort regelrecht dampft und dass der Kuh-Urin auch aerosolisiert wird. Dieses Protein haben wir im Mausmodell auf seine Wirkung auf das Darmmikrobiom untersucht und festgestellt, dass alle behandelten Mäuse vor Allergien geschützt waren.


Welche Eigenschaften hat das Stallstaubprotein?

Bei unseren Forschungen am Mausmodell haben wir gesehen, dass das Stallstaubprotein einen sehr speziellen Strukturaufbau hat. Darin enthalten ist eine Taschen-artige Vertiefung, in die ein aktiver Metabolit, die Retinolsäure, das heißt Vitamin A, neben anderen Liganden binden kann. Das Interessante dabei ist, dass wir feststellen konnten, dass die allergische Immunantwort dadurch schwächer ausfällt. Der Einfluss auf molekularer Ebene wirkt also protektiv.

 

Kommt dieses Kuhprotein auch in der Rohmilch in stärkerem Maße vor, als in der modernen ultrahocherhitzten Milch? Bei der Rohmilch hat man ja in Bezug auf Allergien ebenfalls eine protektive Wirkung festgestellt…

Durchaus. In früheren Zeiten gab es nur eine Sorte Milch mit einem Fettgehalt von 3,5 Prozent. Von der Rohmilch vom Bauernhof musste man zunächst eine dicke Rahmschicht abschöpfen, bevor man an die Milch kam. Die heutige Milch ist dagegen ein hochindustrialisiertes Produkt, denn die Milch wird zunächst in großen Tanks gesammelt, dann wird das Fett durch Zentrifugation entfernt. Mit der Entfernung des Fetts verliert das Kuhprotein alle Inhalte aus der Taschen-artigen Vertiefung, da diese fettlöslich sind, und das Molekül ist somit “leer”. Danach wird die Milch aber noch filtriert, es folgt die Pasteurisierung durch Ultrahocherhitzung und das Protein verliert im Wesentlichen auch seine Struktur. Am Ende des Prozesses wird zwar alles wieder “zusammengesetzt”, findet aber nicht mehr zueinander. So erklären wir den Schutzeffekt der Rohmilch im Vergleich zur industriell verarbeiteten Milch aus dem Supermarktregal.     

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Gibt es die Möglichkeit, das Mikrobiom durch die Einnahme von Stallstaubprotein günstig zu beeinflussen?

Wir untersuchen gerade in einer klinischen Studie eine Kombination aus dem Stallstaubprotein und Vitamin A, Zink und Eisen in Tablettenform, die „Kuhstallpiolle“ ImmunoBON®. Eisen ist deshalb relevant, weil es ein wichtiger Wachstumsfaktor für die Mikrobiota ist. Im Darm findet eine Art „Kampf um das Eisen“ statt, so dass wir davon ausgehen, dass die die Supplementierung sich günstig auf die Mikrobiotazusammensetzung auswirken wird.

Vitamin A, Zink und Eisen befinden sich in der erwähnten Tasche des Stallstaubprotein. So kommt die Kombination in der Immun-Zelle an und wird genau da abgelagert, wo die Entzündung inhibiert werden und eine gezielte immunologische Wirkung eintreten kann. Damit haben wir eine Art “Einschreiben” an das Immunsystem verschickt. Basierend auf unseren erfolgreichen Maus-Studien  gehen wir davon aus, dass diese Kombination einen günstigen Einfluss auf die Mikrobiota hat.

Um die immunstärkende Wirkung des Stallstaubproteins zu untersuchen, wird die klinische Studie mit ImmunoBON® an weiblichen Patienten zwischen 18 und 50 Jahren mit Birkenpollen- oder Gräserpollenallergie durchgeführt. Hiervon erwarten wir uns nicht nur die Korrektur einer Eisen Defizienz sondern auch einen immunstärkenden Effekt.

Es ist noch möglich, sich an der Studie zu beteiligen. Interessenten können sich bitte gerne melden bei  PD Dr. Franziska Roth-Walter, franziska.roth-walter@meduniwien.ac.at.

Frau Prof. Jensen-Jarolim, herzlichen Dank für dieses Gespräch!  

Quellen:

1) Ege MJ, et al; Prenatal exposure to a farm environment modifies atopic sensitization at birth. Protection Against Allergy Study in Rural Environments  Study group. J Allergy Clin Immunol. 2008 Aug;122(2):407-12, 412.e1-4.

2) Frei R, et al. Exposure to nonmicrobial N-glycolylneuraminic acid protects farmers' children against airway inflammation and colitis. J Allergy Clin Immunol. 2018 Jan;141(1):382-390.

3) Douwes J et al.  Farm exposure in utero may protect against asthma, hay fever and eczema.  Eur Respir J 2008;32(3):603-611.

4) Debarry J, et al.  Acinetobacter lwoffii and Lactococcus lactis strains isolated from farm cowsheds possess strong allergy-protective properties. J Allergy Clin Immunol 2007;119(6):1514-1521.

5) von Mutius E, Braun-Fahrländer C, et al. Exposure to endotoxin or other bacterial components might protect against the development of atopy. Clin Exp Allergy. 2000 Sep;30(9):1230-4.

6) Schuijs MJ, et al. Farm dust and endotoxin protect against allergy through A20 induction in lung epithelial cells. Science. 2015 Sep 4;349(6252):1106-10.

7) Borlée F et al. Residential proximity to livestock farms is associated with a lower prevalence of atopy. Occup Environ Med. 2018 Jun;75(6):453-460.

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