Forschende haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Bauernhof-Staub Kinder vor Asthma schützen kann. Sie fanden heraus, dass der Staub das Immunsystem so anpasst, dass Entzündungen gehemmt werden.

Asthma ist eine weit verbreitete chronische Erkrankung der Atemwege, die besonders bei Kindern häufig auftritt. Frühere Studien haben gezeigt, dass Kinder, die auf Bauernhöfen aufwachsen, seltener an Asthma erkranken. Die genauen Mechanismen hinter diesem Schutz waren jedoch bisher unklar.

Wirkung des Bauernhof-Staubs in Blutproben beobachtet
Die Forschenden untersuchten Blutproben von Kindern mit allergischem Asthma und gesunden Kindern. Ein Teil der Blutproben wurde mit Bauernhof-Staub behandelt. Anschließend verwendete das Wissenschaftsteam eine Technik namens Massenspektrometrie, um zu analysieren, welche Zellarten in den Blutproben aktiv waren.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Kontakt mit Bauernhof-Staub zu einer veränderten Immunantwort führt. Die Wissenschaftler:innen beobachteten, dass bestimmte Immunzellen, die eine schützende Wirkung gegen Asthma haben könnten, aktiver wurden. Diese Zellen spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation der Immunantwort: Sie könnten dazu beitragen, Entzündungen in den Atemwegen zu reduzieren.

Basis für neue Präventionsstrategien gegen Asthma
Diese Erkenntnisse sind ein wichtiger Schritt, um zu verstehen, wie Einflüsse aus der Umwelt wie Bauernhof-Staub das Immunsystem beeinflussen und vor Asthma schützen können. Langfristig könnten diese Ergebnisse dazu beitragen, neue Präventionsstrategien gegen Asthma zu entwickeln. Nun wollen die Forschenden herausfinden, welche Substanzen im Stallstaub genau das Immunsystem positiv beeinflussen. Ziel ist es, diese schützenden Stoffe auch Kindern zugänglich zu machen, die nicht in ländlichen Regionen leben.

Forschende haben herausgefunden, dass bei Menschen mit einer bestimmten Asthma-Form seltener Krankheitsschübe auftreten, wenn sie den Antikörper Depemokimab erhalten. Depemokimab ist ein langwirksames Medikament, das nur zweimal im Jahr angewendet werden muss.

In zwei randomisierten, Placebo-kontrollierten Studien untersuchte das internationale Forschungsteam die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Depemokimab bei Personen mit

• schwerem Asthma,
• einer hohen Anzahl an eosinophilen Granulozyten, die zu den weißen Blutkörperchen gehören, und
• Krankheitsschüben trotz der Behandlung mit Cortison-Spray in mittlerer oder hoher Dosierung.

Eine gesunde Entwicklung der Atemwege hängt davon ab, wann und mit welchen Bakterien diese besiedelt werden. Hierbei nimmt die Stilldauer eine wichtige Rolle ein. Eine nordamerikanische Studie konnte nun zeigen, dass Säuglinge mindestens drei Monate Stilldauer benötigen, um das Asthmarisiko im Vorschulalter niedrig zu halten.

Kleines Mädchen inhaliert
In den ersten Lebensmonaten besiedeln nützliche Bakterien die Atemwege und den Darm von Säuglingen. Die Besiedelung regt die Reifung von Lunge, Darm und Immunabwehr in diesen Organen an. Die Stilldauer ohne Beikost gibt hierbei das Tempo der Besiedelung vor.

Dr. Liat Shenhav von der New York University und sein Team untersuchten im Rahmen der kanadischen CHILD-Studie, inwieweit sich die Stilldauer auf die Besiedelung der Atemwege und des Darms sowie das Asthmarisiko im Vorschulalter auswirkt. Die CHILD-Studie wurde im Jahr 2009 gestartet und erforscht die Zusammenhänge von Genetik und Umweltfaktoren mit Allergien, Asthma und andere nicht übertragbaren Erkrankungen (z.B. Adipositas, Diabetes) – und zwar von der Schwangerschaft bis zum Erreichen des Erwachsenenalters.

Stilldauer und Besiedelung der Nase und des Darms
Insgesamt wurden bei 2.227 Kinder die Stilldauer und der Beginn der Beifütterung erhoben. Parallel dazu wurden nach drei Lebensmonaten und nach einem Jahr Proben aus Nase und Darm entnommen, um die Besiedelung mit Bakterien zu analysieren. Nach drei und fünf Jahren wurden die Kinder zusätzlich auf Asthma untersucht.
Ausreichende Stilldauer gibt der Lunge Zeit, sich gesund zu entwickeln

Das Forscherteam konnte zeigen, dass eine mindestens dreimonatige Stillzeit, die Kinder im Vorschulalter vor Asthma schützt. Wurden Kinder vorzeitig abgestillt, so wurden Atemwege und Darm vorzeitig von bestimmten gutartigen Bakterien besiedelt. Die betroffenen Kinder erkrankten im Vorschulalter häufiger an Asthma.

Stilldauer beeinflusst Asthmarisiko
Die Forschenden kommen zu folgenden Ergebnissen: Werden Säuglinge vor Ende des 3. Lebensmonat abgestillt oder erhalten Beikost, dann sind dieser im Vorschulalter anfälliger für eine Asthmaerkrankung. Das erhöhte Asthmarisiko lässt sich hierbei an der vorzeitigen Besiedelung der Nase und des Darms mit bestimmten Bakterien vorhersagen. Mindestens drei Monate exklusives Stillen gibt den Atemwegen offenbar die Zeit, sich gesund zu entwickeln. Das Stillen ist somit ein wichtiger Schrittmacher bei der Entwicklung der Atemwege

Übergewichtige Menschen mit Asthma unterscheiden sich auf molekularer Ebene von anderen Asthma-Patientinnen und -Patienten.

„Patientinnen und Patienten mit Übergewicht entwickeln häufig eine spezielle Art von Asthma, die sich von anderen Asthma-Formen hinsichtlich der zugrunde liegenden Krankheitsmechanismen unterscheidet“, erklärt Holger Garn, der die Forschungsarbeit leitete.„Das wirkt sich auch auf die Behandlungsaussichten aus.“

Der Zusammenhang zwischen entzündlichem Fettgewebe bei Übergewicht und den Entzündungsprozessen in der Lunge bei Asthma sei bislang jedoch noch weitgehend unbekannt.

Um diese Forschungslücke zu schließen, tat sich Garn mit Kolleginnen und Kollegen aus Marburg und zahlreichen weiteren Forschungsstandorten zusammen, von denen viele dem Deutschen Zentrum für Lungenforschung angehören. Das Team nahm Bestandteile des Blutes unter die Lupe, so genannte extrazelluläre Vesikel, die als kleine Transportstrukturen unter anderem kurze RNA-Moleküle enthalten; so tragen sie zum Informationsaustausch zwischen verschiedenen Zellen und Geweben bei.

„Wir konnten nun erstmals zeigen, dass die Zusammensetzung der Mikro-RNAs in diesen Vesikeln sich unterscheidet, je nachdem, ob sie von Asthmatikern mit Übergewicht, von anderen Personen mit Asthma oder von Gesunden stammen“, berichtet Garns früherer Mitarbeiter Dr. Fahd Alhamdan, einer der Leitautoren des Fachaufsatzes.