Gram-negative Bakterien Adjuvante Wirkung Artemisia-Allergen

Haben Gram-negative Bakterien eine adjuvante Wirkung auf das Artemisia-Allergen?

Gram-negative Bakterien: Adjuvante Wirkung auf Artemisia-Allergen?

Haben biologische Komponenten in der Umluft eine adjuvante Wirkung auf Allergene? Diese Frage stellte sich Prof. Dr. Jeroen Buters, Toxikologe am Zentrum Allergie & Umwelt (ZAUM), Technische Universität / Helmholtz Zentrum München, als er seine Studie1) startetet. Was dabei heraus kam war überraschend und könnte das Potenzial haben, den Blick auf die Mechanismen allergischer Reaktionen auf luftgetragene Allergene zu verändern. Beim EAACI 2018 sprach Prof. Buters mit MeinAllergiePortal in München über Gram-negative Bakterien und deren adjuvante Wirkung auf das Allergen der Artemisia-(Beifuß)-Pollen.

Herr Prof. Buters, Sie haben gerade eine Studie zu „Pollen und Bakterien“ durchgeführt, was war das Ziel der Studie?

Ziel der Arbeit war es herauszufinden, wann, wo und warum Gram-negative Bakterien in der Luft sind. Zwar findet man in der Luft im Vergleich zu Wasser und Erde eine deutlich niedrigere Anzahl an Bakterien, aber es sind noch immer viele, ca. 10.000 pro m3. Damit gibt es in der Luft mehr Bakterien als Pollen.

Gram-negative Bakterien haben wir deshalb untersucht, weil diese LPS produzieren. LPS steht für Lipopolysaccharide, relativ thermostabile Verbindungen aus fettähnlichen und zuckerähnlichen Bestandteilen, die das Immunsystem stark stimulieren.

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Wie sind Gram-negative Bakterien einzuordnen?

Die „Welt der Bakterien“ lässt sich grob in drei Gruppen aufteilen, die Gram-positiven, die Gram-negativen und die Archaeen, die filmformenden Bakterien. Die Gram-positiven Bakterien haben normalerweise keine krankmachende Wirkung, die Gram-negativen Bakterien hingegen schon. Gram-negative Bakterien repräsentieren eine völlig andere Art von Bakterien, die sich auch durch die Außenhaut unterscheidet und die das Immunsystem am meisten stimuliert.

 

Wie sind Sie bei Ihrer Studie vorgegangen?

Täglich alle Bakterien zu bestimmen ist nicht sinnvoll und auch nur in einer bestimmten Zeit im Jahr möglich. Wir haben uns deshalb dafür entschieden, einen Marker für die Gram-negativen Bakterien zu bestimmen, und zwar Endotoxin oder das erwähnte LPS, welches bekanntermaßen das Immunsystem stark stimuliert. Diese Bestimmung haben wir in München und Davos vorgenommen und auch anhand verschiedener Partikelgrößen in der Luft untersucht.

Und Sie haben entdeckt, dass sich Gram-negative Bakterien an Pollen, d.h. an große Moleküle, anheften?

Gram-negative Bakterien haben eine Größe von 0,2 bis 5 µm, und deshalb würde man erwarten, dass sie sich eher an kleinen Partikeln wie Feinstaub anheften. Feinstaub, der auch mit PM2,5 bezeichnet wird enthält zu 50 Prozent Teilchen mit einem Durchmesser von 0 bis 2,5 µm.

In unserer Studie haben wir allerdings gesehen, dass dies kaum der Fall ist. Vielmehr haben wir gesehen, dass die Gram-negativen Bakterien mehrheitlich an den großen Partikeln, wie zum Beispiel den Pollen, kleben. Dabei handelte es sich hauptsächlich um Pseudomonas luteola und Pantoea sepecies, Erdbakterien, die normalerweise im menschlichen Organismus nicht oder nicht dauerhaft vorhanden sind. Über 60 Prozent der Gram-negativen Bakterien befanden sich an groben Partikeln (>10µm). Gerade diese Fraktion wird jedoch so gut wie nie wissenschaftlich untersucht.

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