Der Einfluss von Klimafaktoren auf allergische Erkrankungen

Die Klimaveränderungen gehen rasant vor sich. Die Folgen wie mehr Trockenperioden und massive Regenfälle wirken sich auf Menschen, Tiere und Pflanzen aus. Mittlerweile wurde erkannt, dass die Klimakrise eine absolute Gesundheitskrise ist. Im Interview mit JATROS Dermatologie & Plastische Chirurgie spricht Univ.-Prof. Dr. Erika Jensen-Jarolim, Wien, über die Einflüsse des Klimawandels auf unsere Gesundheit und auf die atopische Dermatitis im Speziellen.

Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf unsere Gesundheit generell?

E. Jensen-Jarolim: Die Klimaveränderungen betreffen in vielerlei Hinsicht unsere Gesundheit. Sie wirken sich unter anderem auf alle Erkrankungen des atopischen Formenkreises aus, wie Bronchitis, Rhinitis oder Dermatitis, die aufgrund einer genetischen Veranlagung oder aufgrund schädlicher Umweltfaktoren entstehen. Aber nicht nur der Mensch, sondern auch Tiere und Pflanzen sind von der Klimakrise und Umweltverschmutzung betroffen. Pflanzen haben Schutzmechanismen gegen klima- und umweltbedingten Stress. Besonders Trockenheit und Salzstress machen Pflanzen anfälliger für mikrobiellen Befall. Dann produzieren sie mehr Pollen, die auch mehr Allergene beinhalten, was die Belastung für Allergiker deutlich erhöht. Vor allem in den Städten sind auch die Bäume besonders belastet, da ihre Wurzeln meist von nicht durchlässigem Asphalt umgeben sind. Dies führt ebenfalls zur stressbedingten vermehrten Allergenproduktion.

Welche Klimafaktoren triggern die atopische Dermatitis im Speziellen?

E. Jensen-Jarolim: Die Haut ist gegenüber Umweltfaktoren entsprechend exponiert. Bei Hitzebelastung wird die Haut besonders irritiert. Sensible Nervenfasern werden direkt aktiviert und schicken retrograd die Reize an die Mastzellen. Das führt zu Juckreiz, Barriereschwächung und steigert die Entzündung. Auf der anderen Seite führt auch höhere Luftfeuchtigkeit zur veränderten Mikrobiombesiedelung an der Haut, gefolgt von Barriereverlust bzw. erhöhter Durchlässigkeit der Haut. Hier zeigt sich, dass Klimakrise und Umweltverschmutzung Hand in Hand gehen, denn Treibhausgase tragen zu den Klimaveränderungen bei: Warme Luft kann mehr Wasser transportieren, es kommt zu starken Regenfällen und erhöhter Luftfeuchtigkeit.

An dieser Stelle möchte ich anmerken, dass durch die aktuellen Kriege zusätzlich Unmengen an klimaschädlichen Treibhausgasen etwa durch Panzer und Jets, die viel Diesel und Kerosin verbrennen, oder aber auch durch vom Krieg entfachte Brände freigesetzt werden.

Letzlich schlagen Umweltschadstoffe wie Dieselabgaspartikel in dieselbe Kerbe wie Klimaveränderungen und führen zu einer gestörten Hautbarriere.

In diesem Zusammenhang darf auch das Mikroplastik, das überall vorkommt, nicht unerwähnt bleiben. Wir alle tragen funktionale Textilien, die mit Nanopartikeln imprägniert sind oder Weichmacher beinhalten. Diese kommen unmittelbar mit der Haut in Berührung und machen die Barriere schlichtweg auf. Die Haut ist für die Immunbalance ein ganz starker Regulator, und Barrierestörungen sind ein direktes Signal für das Immunsystem. Mittlerweile gibt es wissenschaftliche Arbeiten, die den Einfluss von Mikroplastik auf die atopische Dermatitis belegen.

Aber auch ein geänderter Lebensstil spielt eine Rolle dabei, dass atopische Dermatitis vermehrt auftritt. Nur mehr etwa zwei Drittel der Geburten finden vaginal statt. Wir wissen jedoch, dass eine Kaiserschnittgeburt das Risiko für die Entwicklung einer Dermatitis bzw. später im Schulalter für Asthma erhöht.

Welche molekularen Mechanismen stehen hinter den Veränderungen an der Hautbarriere?

E. Jensen-Jarolim: Zwischenzelluläre Kontakte halten die epidermalen Zellen der Haut zusammen. Ein Bestandteil dieses junktionalen Komplexes ist Filaggrin. Ist dieser Komplex zum Beispiel aufgrund von Filaggrinmutationen gestört, ist die Barriere offener und durchlässig für Bakterien, Viren, aber auch für unspezifische Träger wie Allergene, Irritanzien oder Umweltschadstoffe. Filaggrinmutationen wurden bei der atopischen Dermatitis festgestellt. Neben diesen angeborenen Barrieredefekten gibt es eben auch die Veränderungen bedingt durch direkte Umweltschadstoffe. Dabei spielt E-Cadherin, das die Expression von Filaggrin verringert, eine wichtige Rolle. Auch der Pruritus ist hier zu erwähnen: Die mechanische Irritation durch das Kratzen verstärkt die Barrierestörung der Haut. Zudem ist die Haut ein ganz starker Trigger von Umweltfaktoren, da sie Alarmine, also Gefahrensignale, freisetzt, aber auch Interleukin 31, Interleukin 4 und „thymic stromal lymphopoietin“ (TSLP), die alle die Th-2-Immunantwort steigern.

Welche Personen sind von den klimatischen Veränderungen besonders betroffen?

E. Jensen-Jarolim: Besonders betroffen sind die sehr vulnerablen Gruppen wie Kinder, Ältere, Obdachlose oder Straßenarbeiter. Wenn sich zum Beispiel der Asphalt bei extrem hohen Temperaturen stark erhitzt, ist das für diese Berufsgruppe akut gesundheitsgefährdend. Seit Kurzem gibt es in Österreich einen nationalen Hitzeschutzplan, in dem es unter anderem darum geht, Städte mit Grünzonen aufzulockern oder im Sommer mit Sprühanlagen zu befeuchten, um der Entstehung von Hitzeinseln entgegenzuwirken und die Menschen zu schützen.

Sie haben bereits das Mikrobiom erwähnt: Wird neben dem Hautmikrobiom auch das Darmmikrobiom durch Klimafaktoren verändert? Welche Auswirkungen hat das auf die Dermatitis?

E. Jensen-Jarolim: Das Darmmikrobiom ist als großer Immunregulator sehr wichtig. Man weiß, dass sterile Geburten mit einer Dysbiose des Kindes und mit Risiken für atopische Erkrankungen verbunden sind. Aber nicht nur das Darmmikrobiom selbst und seine Metaboliten sind für eine intakte Barriere verantwortlich, auch Stoffwechselprodukte aus der Nahrung haben einen Effekt auf die Barriere als auch auf die Mikrobiota und beeinflussen so die Gesundheit. Diese Metaboliten kommen im günstigsten Fall aus einer präbiotischen Ernährung, das heißt einer abwechslungsreichen mediterranen Ernährung mit viel Gemüse und faserreicher Kost. Diese kann von pathogenen Keimen schlechter verstoffwechselt werden, die dadurch die gute Flora weniger leicht verdrängen können. Wenn bereits Allergien bestehen, kann man natürlich eine hypoallergene spezifische Ernährung empfehlen. Laut den aktuellen Beikostempfehlungen sollte mit der Zufütterung der Beikost zwischen dem vierten und sechsten Monat begonnen und das Kind an die normale Familienernährung gewöhnt werden. Da wäre es natürlich eine Katastrophe, wenn die normale Familienernährung aus hochprozessierten Nahrungsmitteln besteht und keine gesunde Mischkost ist. So kann man bereits früh die Entwicklung der Darmflora des Kindes wesentlich steuern, die als Schutz gegen Inflammation gilt und eben auch bei atopischer Dermatitis eine Rolle spielt.

Gibt es regionale Unterschiede bzw. Stadt-Land-Unterschiede?

E. Jensen-Jarolim: Eine ganz wichtige Frage. Noch vor 20 Jahren war es richtig, zu sagen, am Land lebt man gesünder und die Heuschnupfenpatienten sind eher in der Stadt anzutreffen. Was dieses Bild geprägt hat, sind Bauernhofstudien, die bewiesen haben, dass das Einatmen der Bauernhofluft und das Trinken von unprozessierter bzw. leicht abgekochter Rohmilch einen starken immunprotektiven Effekt haben, die Resilienz erhöhen und somit vor Allergien schützen. Die Menschen in der Stadt sind hingegen weitgehend von prozessierter Nahrung abhängig. Außerdem gibt es dort durch die Industrialisierung eine stärkere Umweltverschmutzung. Nur sehen wir heute, dass sich die Landbevölkerung zunehmend in eine urbanisierte Bevölkerung umwandelt. Kaum jemand holt mehr die Milch direkt vom Bauernhof und kocht diese selbst auf, stattdessen wird auch am Land weitgehend im Supermarkt eingekauft. Somit ist die Landbevölkerung mit der gleichen Vielfalt prozessierter Nahrungsmittel konfrontiert, die proinflammatorisch wirken. Es gibt also kaum mehr Unterschiede, die Menschen am Land entwickeln gleichermaßen Allergien und damit auch atopische Dermatitis wie jene aus der Stadt.

Übrigens haben wir selbst an diesem Bauernhofeffekt gearbeitet, den wir in die Form einer Lutschtablette verpackt haben, um diesen schützenden Rohmilcheffekt in sicherer Form für alle verfügbar zu machen. Das ist wichtig, denn man weiß, dass bei Atopikern die Aufnahme von Mikronährstoffen aus dem Darm durch den sogenannten mukosalen Block gestört ist. Aber man kann diesen Weg eben umgehen und die Mikronährstoffe über die Mundschleimhaut einschleusen.

Wir haben gerade eine Studie mit Mäusen mit atopischer Dermatitis laufen, die wir mit einem Komplex aus Molkeprotein und bestimmten Mikronährstoffen behandeln. Unsere Daten deuten darauf hin, dass diese Mäuse wieder eine dichtere Hautbarriere entwickeln und die Entzündung zurückgeht (Mayerhofer H et al., in Vorbereitung). Das zeigt, wie mächtig der Einfluss der Ernährung ist.

Inwieweit spielt das One-Health-Konzept in diesem Zusammenhang eine Rolle?

E. Jensen-Jarolim: Die atopische Dermatitis kommt nicht nur bei Menschen, sondern auch bei Tieren vor. Zum Beispiel haben Hunde ein ganz ähnliches Immunsystem wie der Mensch. Abhängig von Ernährung und Umwelt können sie daher ebenfalls eine atopische Dermatitis entwickeln. Manche Rassen wie zum Beispiel die Beagles neigen besonders dazu. Die zuvor erwähnten Barrierestörungen und die Dysbiose kennt man daher auch bei Hunden. Betroffene Tiere juckt es, sie kratzen sich und verlieren ihre Haare. Das One-Health-Konzept besagt, dass durch den gemeinsamen Lebensraum Umweltveränderungen in Bezug auf die Gesundheit für Menschen, Tiere und Pflanzen gleichermaßen relevant sind.

In der EAACI (der Europäischen Akademie für Allergie und Immunologie) ist One Health eine der Hauptleitlinien geworden. Denn die Allergie und damit auch die atopische Dermatitis sind – neben genetischer Prädisposition – Umwelterkrankungen, wobei Umweltschadstoffe und prozessierte Ernährung die Mikrobiomzusammensetzung und Hautbarriere negativ verändern, die gemeinsam die Entzündung an der Haut befeuern.

Vielen Dank für das Gespräch!