München – Das war harte Arbeit: Über fünf Jahre lang untersuchten Wissenschafter der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums täglich die Luft in der Innenstadt Münchens und im alpinen Raum, genau genommen in Davos. Sie analysierten welche unterschiedlichen Pflanzenpollen in der Luft zu finden waren und ermittelten die Konzentration von so genannten Endotoxinen. Diese chemischen Verbindungen, die Bakterien auf ihrer Oberfläche ablagern, können bei manchen Personen Entzündungen auslösen.

Endotoxine werden auch freigesetzt, wenn Bakterien absterben, also in ihre Einzelteile zerfallen. Als die Forscher den Pollenanteil und die bakteriellen Bestandteile der Münchner Luftwerte analysierten, kamen sie zu einem eindeutigen Ergebnis: Die Menge an Endotoxin in der Luft nahm nur zu, wenn auch die Pollenkonzentration der Beifußpflanze anstieg – unabhängig von klimatischen Veränderungen. Parallele Kontrollmessungen in Davos zeigten, dass die allgemeine Luftbelastung durch Pollen und Endotoxine dort sehr viel geringer war. Dennoch war auch hier ein Zusammenhang von Beifußpollen und den Bakteriengiften nachweisbar.

"Wir konnten zeigen, dass die Pollen wie ein Taxi für die Bakterien und somit für ihre Toxine dienen. Der von Natur aus sehr allergene Pollen des Beifußes wird dadurch noch problematischer für Allergiker und Asthmatiker", sagt Studienleiterin Claudia Traidl-Hoffmann.

Bakterien verstärken Allergien

Der Beifuß, auch Artemisia vulgaris genannt, ist in Europa weit verbreitet und kann bis zu zwei Meter hoch wachsen. Seine Pollen sind seit langem als Auslöser für Heuschnupfen bekannt. Das Studienteam untersuchte ebenfalls den Bakterienbewuchs auf Beifußpflanzen, um herauszufinden, von welcher Bakterienart die Endotoxine auf dem Pollen stammen. Sie konnten eine einzige Art als Hauptquelle identifizieren: das Bakterium Pseudomonas luteola, das auf 95 Prozent der Pflanzen zu finden war.

Zuletzt prüften die Forscher ihre Ergebnisse in einem komplexen Allergiemodell. Sie konnten aufzeigen, dass Beifuß-Pollen in Verbindung mit hohen Mengen von Endotoxinen des identifizierten Bakteriums starke Entzündungsanzeichen in den Atemwegen verursacht. Bei geringen Dosen des Endotoxins, mit dem Endotoxin alleine oder nur dem Pollen waren diese starken Effekte nicht zu messen.

"Nun können wir künftig und indirekt über die Pollenmessung auch eine Vorhersage darüber treffen, wann die Endotoxinbelastung in der Luft sehr hoch ist. Dadurch ist es möglich, Allergiker und Asthmatiker frühzeitig zu warnen", erklärt Jose Oteros, Erstautor der Studie. (red, 18.7.2018)