150717 UNIKA T aktuelles Termine1 1280x400px IS

zurück zur Übersicht




Pollenflug kann Virusinfekte der Atemwege begünstigen – auch bei Nicht-Allergikern: Umweltmedizinische Studie mit hoher wissenschaftlicher Relevanz veröffentlicht

Forschung: Projekte und Publikationen

25.09.2019

Ein internationales Forscherteam unter Studienleitung der Umweltmedizin am UNIKA-T/ IEM konnte einen Zusammenhang zwischen der Pollenexposition und einer Beeinträchtigung der antiviralen Immunantwort in der Schleimhaut der Atemwege nachweisen – und dies erstmals auch bei gesunden Studienteilnehmenden. Die zentralen Ergebnisse der Studie sind:

  • Gelangen Pflanzenpollen auf die Schleimhaut der Atemwege, wird dort die angeborene Immunantwort gegen Viren herunterreguliert.
  • Dieser Effekt von Pollen ist unabhängig vom Allergiestatus, auch Nichtallergiker könnten unter Polleneinfluss anfälliger für virale Infekte der Atemwege sein.


Die Studie vereint Befunde aus menschlichen Kohorten (gesunde Nicht-Allergiker und Patienten mit Virusinfekten der Atemwege), einem experimentellen Allergiemodell und menschlichen Zellkulturen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Allergy erschienenen Arbeit unter dem Titel „Pollen exposure weakens innate defense against respiratory viruses“ veröffentlicht. Den Abstract der Publikation können Sie hier nachlesen. Für Erstautorin und Fachbereichsleiterin der Umweltmedizinischen Immunologie am UNIKA-T, PD. Dr. Stefanie Gilles, ist diese Studie die Grundlage für weitere Studien zu Pollen und Viren, die für verschiedene wissenschaftlich-medizinische Fachbereiche von äußerster Wichtigkeit sind. Studienleiterin Prof. Dr. Claudia Traidl-Hoffmann erklärt dazu: „Über den Nachweis, dass Pollenexposition auch bei Nicht-Allergikern die Immunabwehr gegen Viren in der Nasenschleimhaut herunterreguliert, verdeutlicht die Umweltmedizin, wie wichtig die Allergie-Forschung auch für angrenzende Fachbereiche ist.“

Laborforschung auf höchstem Niveau - Von der Nasenschleimhaut bis zur Genebene

Ko-Autor der Studie Dipl.Biochem. Mehmet Gökkaya erklärt die Abläufe im Labor, die zu den Studienergebnissen geführt haben. Aus sogenannten Kürrettagen, d. h. Abstrichen der Nasenschleimhaut und somit der äußeren Barriereschicht, werde die RNA von Epithelzellen isoliert. Durch eine Echtzeitanalyse der RNA könne die Genexpression der Zellen bestimmt werden. Landeten Viren auf dem Epithel, d. h. der oberen (Schleim-)Hautschicht), würden bestimmte Gene aktiviert und die Zellen sonderten Interferone ab, macht der Doktorand der Umweltmedizin am UNIKA-T verständlich. Interferone seien Botenstoffe auf molekularer Ebene, die an den Rezeptoren von Abwehrzellen andockten und diese dazu brächten, die von den Viren infizierten Zellen zu beseitigen oder unschädlich zu machen. Es handele sich um eine Provokationsstudie, erklärt Gökkaya weiter. Die Teilnehmenden der umweltmedizinischen Studie hätten ein Nasenspray angewendet, dass entweder mit Kochsalzlösung (NaCl) oder mit Pollenextraktlösung gefüllt gewesen und auf das Epithel der Nasenschleimhaut appliziert worden sei.

Das zentrale Ergebnis der Studie: Bei Epithelzellen, die zuvor mit dem Pollenextrakt provoziert wurden, war die Genexpression der Interferone stark herunterreguliert und somit die Virenabwehr nicht mehr effektiv.

Pollen beeinträchtigen auch die antivirale Immunantwort von Nichtallergikern

Dass Allergiker und Asthmatiker vermehrt Probleme mit durch Viren verursachten Atemwegsinfekten haben, war bereits seit längerem bekannt. Ein zentrales Ergebnis der Studie ist jedoch, dass die Pollenexposition selbst die antivirale Immunantwort abschwächt, und zwar auch dann, wenn keine allergische Sensibilisierung gegen Pollen vorliegt. Die Pollensubstanzen, die für diesen Effekt verantwortlich sind, konnten noch nicht identifiziert werden, die durch sie ausgelöste veränderte Immunantwort bei Virusexposition dagegen schon. Hierzu zählt vor allem die Herunterregulierung von Interferon-Genen, die für die schnelle Abwehr von Viren zuständig sind.

Klimawandel ist auf Grund veränderter Pollenflugzeiten die Ursache für häufigere Virusinfekte der Atemwege

Die Tatsache, dass sich in Mitteleuropa aufgrund des Klimawandels auch die Blühphase vieler allergener, luftbestäubter Pflanzen zum Jahresbeginn hin verschiebt, könnte bedeuten, dass künftig speziell im Frühjahr auch das Risiko für Atemwegsinfekte ansteigen wird. Wichtig ist hier die rechtzeitige Pollenflug-Information von möglicherweise besonders gefährdeten Bevölkerungsgruppen, z. B. Asthmatikern und Patienten mit eingeschränkter Immun- oder Lungenfunktion. Eine im Stundentakt aktualisierte Pollenvorhersage für den Raum Augsburg wird über das UNIKA-T kostenfrei zugänglich bereit gestellt. Zur aktuelle Pollenvorhersage gelangen Sie hier.

 

Folgen Sie der Umweltmedizin am UNIKA-T auf Twitter:

@UNIKAT_IEM

@Traidl_Hoffmann

@TDamialis

PM Um.med. Immune Response to Virus without text Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt die Immunabwehr gegen Viren im Epithel nach Genexpression und der Ausschüttung von Interferonen. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Virus lands on Epithelium top view wt Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt Viren, kurz vor der Landung auf dem Epithel der Nasenschleimhaut. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Virus lands on Epithelium wt Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt Viren, die auf dem Epithel der Nasenschleimhaut gelandet sind. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Immune Response to Virus Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt die Immunabwehr gegen Viren im Epithel nach Genexpression und der Ausschüttung von Interferonen. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Pollen And Virus Cooccur wt Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt den gleichzeitigen Flug von Pollen und Viren in der Außenluft während des Einaatmens. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Pollen lands on Epithelium Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt eine Pollen, bei der Landung auf dem Epithel der Nasenschleimhaut. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Pollen releases substances on Epithelium Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt eine Pollen, der auf dem Epithel der Nasenschleimhaut gelandet ist, und dort Substanzen absondert. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)

PM Um.med. Diminished Immune Response to Virus wt Bildrechte D. Traidl HoffmannDie Abbildung zeigt die Ausbreitung der Viren im Epithel auf Grund fehlender Genexpression und damit Ausschüttung von Interferonen. (Bildrechte: C. Traidl-Hoffmann)