Das Konzept „One Health“ in Allergologie, Immunologie und Infektiologie

Die globalen Veränderungen durch Klimawandel, Erderwärmung, Urbanisierung, Umweltverschmutzung und Verlust der Biodiversität wirken sich in vielerlei Hinsicht negativ auf die Gesundheit von Mensch und Tier aus. Auch auf die Entstehung und Intensität von allergologischen und immunologischen Krankheiten nehmen sie Einfluss. Es ist daher dringend ein ganzheitlicher Ansatz notwendig, um auch Asthma und Allergien sowie Infektionserkrankungen vorzubeugen und entgegenzuwirken.

In den letzten Jahrzehnten hat sich der Gesundheitszustand des Planeten und all seiner Bewohner leider immer weiter verschlechtert. Die Auswirkungen von Treibhausgasemissionen,Umweltverschmutzung, Städtebau mit Versiegelungen der Oberflächen, Rodung ursprünglicher Landschaftsgebiete sowie die Übernutzung und Monokultur bei Land- und Viehwirtschaft haben nicht nur Auswirkungen auf „non-communicable diseases“ (NCD), wie Asthma, Allergien und Stoffwechselerkrankungen, sondern auch auf die Entstehung und Übertragung von Infektionskrankheiten. Oft ist der Zusammenhang nicht auf den ersten Blick erkennbar, doch viele medizinisch-klinische Situationen und auch Forschungsfragen müssen dringend in einen größeren, universellen, ganzheitlichen Bezug gesetzt werden. Ein interdisziplinäres Konzept ist das der„One Health“, bei dem Experten aus möglichst vielen relevanten Gebieten auf lokaler, nationaler und globaler Ebene zusammenarbeiten, mit dem Ziel, die Gesundheit von Mensch, Tier und des Planeten mit allen Umweltaspekten möglichst zu erhalten und zu verbessern.

In der neu gegründeten Arbeitsgruppe „One Health“ innerhalb der Europäischen Akademie für Allergologie und Klinische Immunologie (EAACI) wurden Aspekte zu den Themen Covid und Allergologie in kürzlich publizierten Artikeln bearbeitet.^1,2 „One Health“ und der resultierende interdisziplinäre Dialog entsprechen auch den Leitthemen des Wiener interuniversitären Messerli Forschungsinstitutes, wo beide Autorinnen forschen.

Infektionen: „coronavirus-induceddiseases“ (Covid)

Das aktuelle Beispiel der Covid-19-Pandemie, welche bis dato über 200 Millionen Infizierte und darunter über 4,2 Millionen Tote einschließt,³ ist ebenfalls als Symptom der Erkrankung unseres Globus zu betrachten. Leider stehen uns vermutlich immer häufiger solche Pandemien in globalem Ausmaß bevor.¹ Dazu tragen in erster Linie die Zerstörung von und das Eindringen in Habitate von Wildtieren bei, wodurch der Kontakt zum Menschen erhöht und eine Übertragung von pathogenen Erregern, wie eben auch Viren, erst möglich wird. In die gleiche Sparte fallen auch die – oft unter unzureichenden hygienischen Maßnahmen durchgeführte – Verarbeitung und der Genuss von exotischen Tieren. Die veränderten Klimabedingungen begünstigen über steigende Temperaturen, Luftfeuchtigkeit und Extremwetterlagen die Verteilung von Erregern und die Besiedelung von „neuen“ Wirten. Die gesteigerte globale Reise- und Frachttätigkeit trägt dann das ihrige zur Weiterverbreitung bei.

Allergologische Erkrankungen

Auch asthmatische und allergologische Erkrankungen – nicht nur von uns Menschen, sondern auch von unseren Haus- und Hoftieren – sind direkt durch unsere Umwelt, das Klima und unsere Lebensbedingungen beeinflusst. Im Folgenden sollen nur drei Beispiele aus der langen Liste der möglichen Effekte besprochen werden.

Lipocaline

Eine bestimmte Gruppe von Proteinen, die Lipocaline, führen eine Trägerfunktion aus, unter ihnen auch das Milcheiweiß Beta-Lactoglobulin (BLG). Sie besitzen eine molekulare Tasche, in welche kleine hydrophobe Moleküle passen, wie zum Beispiel Eisen-Siderophor-Komplexe, VitaminA, VitaminD oder Hormone. Auch an anderen Bindungsstellen tragen sie Liganden, wie Zink. Wir konnten in unseren eigenen Studien zeigen, dass diese Beladung eine große Rolle für die Immunantwort spielt: Ist das BLG beladen, führt es zu einer Stilllegung (Resilienz)^3,4 oder Umlenkung⁵ der Immunantwort, ist es allerdings nicht beladen, kann es Allergien auslösen. BLG kommt also in Milch vor und daher könnte Rohmilch mit seinen Liganden zur Schutzwirkung vor Allergien beitragen. Wir konnten aber auch zeigen, dass BLG in Stallstäuben und Umgebungsluft, verteilt über den Urin von Rindern, mit Zink beladen vorkommt. Auf diesen beiden Wegen kann beladenes BLG zum Allergie-protektiven Effekt der Bauernhöfe beitragen. Unter der Perspektive von „One Health“ stellt sich daher die Frage, unter welchen Bedingungen die BLG-Beladung optimal und ausreichend stattfinden kann bzw. wie es in die Umgebung gelangt und ob hierbei Haltungs- und Reinigungsbedingungen, Stallbauweisen, Stress- und Gesundheitssituation der Tiere oder die Beschaffenheit und Herkunft des Futters eine Rolle spielen. Damit würde auch die Tierhaltung und das Tierwohl einen direkten Einfluss auf die Prävalenz von allergischen Erkrankungen beim Menschen nehmen.

Wetterkapriolen

Der Klimawandel und die Erderwärmung führen zu häufigeren und intensiveren Wetterkapriolen mit vielen Gewittern und Stürmen. Diese haben einen direkten Effekt auf die Intensität und das Auftreten von Asthmaanfällen bei Patienten, ein Phänomen, das der Erscheinung sogar den eigenen Namen „Thunderstorm-Asthma“ eingetragen hat, welches 1985 beschrieben wurde und unter anderem im November 2016 neun Tote in Australien gefordert hat.⁶ Ein Grund dafür ist, dass unter nassen Bedingungen oder während eines Gewitters die Pollenkörner zum Teil vermehrt und rasch aufgrund von osmotischem Schock aufplatzen und ihren Inhalt in die Atmosphäre entlassen – darunter auch Allergen-tragende Stärkekörner aus dem Zytoplasma und andere sehr kleine Teilchen. Diese geraten dann in kürzester Zeit in großen Mengen in die tieferen Regionen des Bronchialsystems bis in die kleinen Atemwege der allergischen Patienten und verursachen schwere asthmatische Anfälle, welche letztendlich bis zum Tod führen können. „Thunderstorm-Asthma“ wurde auch bei Patienten beobachtet, die bis dahin keine asthmatischen Beschwerden hatten (z.B. bei Patienten mit allergischer Rhinitis). Zusätzlich führen die höheren Temperaturen und veränderten Jahreszeiten auch zu früheren und längeren Blühzeiten von Pflanzen und damit verschobenen saisonalen Beschwerden, welche für die betroffenen Patienten letztendlich in beinahe schon perennialen Beschwerden enden können – ein wichtiger Punkt, der in der Anamnese bei der allergologischen Abklärung berücksichtigt werden muss.

Biodiversität

Der Verlust der Biodiversität und der Nähe zur Natur, zu Erdböden und zum Grün im Rahmen der Urbanisierung und der modernen Städtebauweise ist ein weiterer Faktor, der letztendlich die Asthma- und Allergieentstehung bei Mensch und Tier mitbestimmt.⁷ Mehr Grün und Vegetation in der Nachbarschaft und längerer Kontakt mit einem grünen Umfeld zeigte eine schützende Wirkung vor allergischer Sensibilisierung bei 10-jährigen Kindern. Eine ähnliche Beobachtung wurde in einem finnischen Programm, welches von 2008 bis 2018 lief, gemacht, wo folgende Schwerpunkte gesetzt und umgesetzt wurden: (i) Bewusstsein für Umwelt und Natur wurde in Kindertagesstätten gelehrt, (ii)der Naturkontakt explizit forciert und Outdoor-Aktivitäten gefördert, (iii)die Verwendung von Obst und Gemüse im Sinne einer gesunden Ernährung gesteigert, (iv)Nahrungsmittelabfälle wurden reduziert, (v)die personalisierte und digitalisierte Gesundheitsversorgung wurde auch im Sinne eines reduzierten CO₂-Abdruckes gefördert und (vi)Programme zur Verbesserung der Luftqualität – mit Strategien, um Verkehr und industriebedingte Luftverschmutzung mittels aktiver und öffentlicher Mobilität zu vermeiden – wurden implementiert, (vii)in Städten wurden naturbasierte Maßnahmen gesetzt, und (viii)da auch die Innenraum-Luftqualität eine große Rolle spielt, wurden weitere Schritte in Richtung Rauchverbot unternommen („stop-smokingpolicy“).

Der Effekt des Gesamtprogramms war eine Reduktion von Asthma-bedingten Spitalstagen um 50%, des Bedarfs an Nahrungsmittelallergie-Diäten ebenfalls um 50%, von Berufserkrankungen um 45% und der Kosten für allergische Erkrankungen um 30%.⁹ Möglicherweise sind die zugrunde liegenden Mechanismen auch über das Mikrobiom von Pflanzen, Böden oder unseren Haustieren vermittelt, wo sich zeigte, dass Hund und Herrl oft das gleiche Hautmikrobiom tragen und gemeinsam an ähnlichen Allergien erkrankt sind.¹⁰ Ein Verlust der Biodiversität in der Natur, aber auch bei der Ernährung könnte also auch einen Verlust der Biodiversität vom Mikrobiom der Haut und des Darms bei Mensch und Tier nach sich ziehen und darauseine reduzierte Schutzwirkung vor Asthma und Allergien resultieren.

In der EAACI-Arbeitsgruppe „One Health“ gab es im Rahmen mehrerer Workshops und Arbeitstreffen daher auch einen großen Konsens bezüglich der Dringlichkeit einer ganzheitlichen Herangehensweise, um asthmatische und allergologische Erkrankungen zu verhindern oder zu reduzieren. Über die nächsten Jahrezählen dazueine strategische Datensammlung übersystematische Literaturrecherchen, später eventuell mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz (AI) und „machine learning“, das Verfassen von Leitlinien und Manifesten sowie letztendlich die Diskussion mit und Instruktionvon Entscheidungsträgern aus Politik, Städtebau, Medizin und Veterinärmedizin, Ökologie, Landschaftsplanung, Klimapolitik sowieKlimaaktivisten, Patientenvertretern, Medien und Gesundheitsversicherungen. DasKonzept „One Health“soll also alle Verantwortlichen miteinbeziehen und schließlich zu einer Gesundheit für alle verhelfen.

Erika Jensen-Jarolim ist Miterfinderin in “LCN2 asa tool for allergy diagnostic and therapy”. Ref. No: EP 14150965.3, Year: 01/2014; US 14/204, 570, und Gesellschafterin in Biomedical International R+D, Wien, Austria, Inhaberin der Patente.

Literatur: