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15. Juni 2010

Mist und frische Kuhmilch

Der „Bauernhofeffekt“: Wann das Leben im ländlichen Lebensumfeld vor Allergien des Atmungstraktes schützt.

Die stärkste Verringerung des Risikos für Allergien konnte bei Menschen festgestellt werden, die bereits pränatal und danach kontinuierlich landwirtschaftlichen Nutztieren und deren Lebensraum ausgesetzt waren. Epidemiologische Studien an Kindern und Erwachsenen zeigen, dass Zeitpunkt sowie Dauer der Exposition dabei eine wesentliche Rolle spielen.

Auch der Konsum der frischen Kuhmilch direkt vom Hof im Kindesalter gewährt einen gewissen Schutz vor Asthma und Allergien. Es ist anzunehmen, dass eine verstärkte Exposition gegenüber mikrobiellen Substanzen zum Teil den „Bauernhofeffekt’’ erklärt. Doch sind bislang nur wenige Studien zu diesem Thema durchgeführt worden und nur Hinweise auf protektive mikrobielle Expositionen gefunden worden. Schließlich sind auch die Wirkmechanismen derartiger Expositionen derzeit noch ungeklärt. Vermutlich ist die angeborene Immunantwort beteiligt.

Leiden Bauernkinder seltener unter Allergien?

Studien in ländlichen Gegenden Europas (Schweiz, Deutschland, Österreich, Frankreich, Schweden, Dänemark, Finnland und England) vergleichen die Prävalenz von Asthma und allergischen Erkrankungen bei Kindern und Erwachsenen, die auf einem Bauernhof leben, mit derjenigen von Personen, die auch in ländlichen Regionen, aber nicht auf Bauernhöfen leben. Beinahe alle Studien haben eine verlängerte Prävalenz von Heuschnupfen und allergischer Rhinokonjunktivitis bei Bauernkindern im Vergleich zu Kindern, die nicht auf dem Bauernhof leben, aufgewiesen. Studien, welche auch objektive Messungen von spezifischen IgE-Antikörpern (Hautpricktest oder RAST-Bestimmungen) einbezogen, haben diese fragebogenbasierten Beobachtungen bestärkt.

Hingegen zeigten Bauernkinder in einer Querschnittsuntersuchung von mehr als 10.000 Schulkindern in Deutschland eine niedrigere Prävalenz bei Asthma und Giemen. Andere Untersuchungen in der Schweiz, Frankreich und Finnland fanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.

Lebensstil und empfindliche Atemwege

Bisher haben nur drei Studien auch objektive Messungen der Atemwegshyperreagibilität beinhaltet. Eine dieser Studien hat nicht nach bäuerlichen Lebensumständen, sondern nach dem Gebrauch von Kohle- und Holzheizung als einem Proxy für traditionellen bäuerlichen Lebensstil gefragt. In der dänischen und deutschen Studie war die Prävalenz der Atemwegshyperreagibilitat bei den Bauernkindern signifikant niedriger im Vergleich zu den Nicht-Bauernkindern. Eine weitere kanadische Studie hat diese Befunde bestätigt. Bislang gibt es noch keine Kohortenstudie, die Personen mit oder ohne bäuerlichen Lebensstil von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter weiterverfolgt hätte.

Regelmäßiger Kontakt zu Nutztieren

Manche Wissenschaftler haben versucht, individuelle Expositionen im bäuerlichen Lebensumfeld zu identifizieren, die die Senkung des Risikos für Asthma und Allergien erklären könnten. Erste Beobachtungen in Deutschland und in der Schweiz haben gezeigt, dass Kinder von Vollzeitlandwirten ein geringeres Risiko für allergische Erkrankungen aufwiesen als Kinder von Teilzeitlandwirten, was einen Dosis-Wirkungseffekt darstellt. Zwei Studien, die außerhalb Europas durchgeführt wurden, legen es nahe, dass eine wichtige Komponente dieses bäuerlichen Lebensumfelds die Exposition zu Nutztieren darstellt, da kein protektiver Effekt des bäuerlichen Lebensstils bei Kindern gefunden wurde, deren Eltern vorwiegend Ackerbau in Australien betrieben. Diese Annahme wird bei Beobachtung der europäischen Studien bestärkt, wo gezeigt wurde, dass die Exposition zu Nutztieren einen wesentlichen Beitrag zum protektiven ,,Bauernhofeffekt’’ darstellt. Interessanterweise konnte auch in der österreichischen Studie gezeigt werden, dass Kinder, die nicht auf einem Bauernhof lebten, aber regelmäßig Kontakt mit Nutztieren hatten, ebenfalls eine niedrigere Prävalenz von allergischer Sensibilisierung aufwiesen (13,5 vs. 34,8%). Eine andere Quelle des Schutzes vor Asthma und Allergien wurde in einer Reihe von Untersuchungen identifiziert: der Konsum von unbehandelter Kuhmilch direkt vom Hof. Wie auch bei der Stallexposition war dieser Effekt nicht auf Kinder beschränkt, die auf einem Bauernhof lebten, sondern war auch bei Kindern beobachtet worden, die nicht auf einem Bauernhof lebten, aber ihre Milch direkt vom Bauernhof bezogen und unpasteurisiert konsumierten.

Bei erwachsenen Landwirten gibt es auch einige Hinweise darauf, dass der protektive Effekt für allergische Erkrankungen ausgeprägter bei Landwirten ist, die mit Nutztieren arbeiten – insbesondere bei Kuh- und Schweinehaltung. Allerdings sind die Ergebnisse von Studien außerhalb Europas in dieser Altersgruppe weniger konsistent. Douwes et al. (2007) in Neuseeland fanden, dass alle Bauern unabhängig von der Nutztierhaltung vor einem Asthma bronchiale geschützt waren und dass nur diejenigen, die bei der Herstellung von Kuhmilchprodukten anwesend waren, ein signifikant niedrigeres Risiko der allergischen Rhinitis aufwiesen. Auch in Kanada war der Beruf eines Landwirts mit einem insgesamt protektiven Effekt für Asthma und allergische Rhinitis verbunden. Die Intensität der Nutztierhaltung spielte dabei keine Rolle. Bei den Erwachsenen sind daher nicht nur Unterschiede in der Landwirtschaftspraxis, sondern auch Effekte von verschiedenen landwirtschaftlichen Expositionen zu beachten, wenn man den Schutz vor Asthma und Allergien untersucht.

Zeitpunkt der Exposition ist entscheidend

Eine Anzahl von Studien fanden eine inverse Assoziation zwischen dem Aufwachsen auf einem Bauernhof und der Prävalenz der allergischen Sensibilisierung gegenüber den üblichen Allergenen, wie auch der allergischen Rhinitis im Erwachsenenalter.

Etliche Studien haben auch eine potenzielle Interaktion zwischen Kindheits- und Erwachsenenexposition und der Prävalenz von allergischen Erkrankungen und Asthma im Erwachsenenalter untersucht. Bei all diesen Studien war der protektive Effekt des bäuerlichen Lebensumfelds auf respiratorische Allergene am stärksten, wenn die Exposition während der Kindheit begann und bis ins Erwachsenenalter anhielt. Einige dieser Studien zeigten auch eine Effektmodifikation durch den bäuerlichen Lebensstil während der Kindheit an. Das heißt, dass der protektive Effekt des bäuerlichen Lebensumfelds während der Kindheit und dem Erwachsenenalter mehr als additiv war.

Man muss bei der Interpretation dieser Studien berücksichtigen, dass die Kindheitsexposition unterschiedlich definiert wurde. Einerseits wird vom Aufwachsen auf einem Bauernhof im ersten Lebensjahr, andererseits vom Leben auf einem Bauernhof während des Kindesalters bis 18 Jahren berichtet.

Eine Studie hat auch versucht, die Relevanz der verschiedenen Perioden der Exposition in der Kindheit und deren Effekt auf die allergische Rhinitis im Erwachsenenalter auseinanderzuhalten. Es schien, als ob der protektive Effekt der regelmäßigen Stallbesuche für die respiratorischen Allergene am stärksten war, wenn diese innerhalb der ersten sechs Lebensjahre erfolgten. Allerdings zeigte diese Studie auch, dass diejenigen, die erst spät einen Bauernhofkontakt hatten, nur einen schwachen protektiven Effekt für die allergische Rhinitis oder die Sensibilisierung aufwiesen. Es scheint daher, dass die Exposition in den ersten zwei bis drei Lebensjahren eine herausragende Rolle für die Entwicklung der allergischen Sensibilisierung spielt.

Pilze und mikrobielle Substanzen

Kinder, die sich im Kuhstall aufhalten, sind wahrscheinlich mehr Allergenen, Bakterien, Viren und Schimmelpilzen ausgesetzt als Kinder, die nicht in einen Kuhstall gehen. Bislang sind jedoch nur wenige dieser mikrobiellen Expositionen näher untersucht worden. Bakterielle Substanzen wie das Endotoxin von der Zellwand gram-negativer Bakterien und die Muraminsäure, eine Komponente des Peptidoglykans der Zellwand aller Bakterien, sind in höheren Mengen im Staub von Matratzen von Bauernkindern nachzuweisen als von Nicht-Bauernkindern. Ebenso sind extrazelluläre Polysaccharide von Penicillium und Aspergillus spp. häufiger in Bauernhäusern aufzufinden als in Nicht- Bauernhäusern.

Endotoxine reduzieren die Lungenfunktion

In der ALEX-Studie, einer multizentrischen Studie, die in ländlichen Regionen Österreichs, der Schweiz und Deutschlands durchgeführt wurde, waren Endotoxinmengen im Staub der Matratze des Untersuchungskindes invers mit der Prävalenz von Heuschnupfen, atopischem Asthma und atopischer Sensibilisierung assoziiert. Hingegen war das nichtallergische Asthma nicht signifikant mit Endotoxin assoziiert. Im Gegenteil waren hohe Werte von Endotoxinexpositionen mit einem erhöhten Risiko des nicht-allergischen Asthmas assoziiert.

Die Befunde weisen aber auch darauf hin, dass Schimmelpilzexpositionen als Kandidaten für die Schutzwirkung herangezogen werden sollten. Auch bei Studien an Erwachsenen, welche die Effekte von Endotoxin und Schimmelpilzsporen auf Asthma und Allergien bei erwachsenen Landwirten untersucht haben, waren es eher die Schimmelpilzsporen als das Endotoxin, welche invers mit dem allergischen Asthma assoziiert waren. In einer holländischen Studie bei erwachsenen Landwirten wurden individuelle arbeitsmedizinische Expositionen gegenüber Endotoxin erfasst. Diese Endotoxinexposition war invers mit Beschwerden der allergischen Rhinitis assoziiert. Hingegen stieg die Prävalenz der Asthmabeschwerden zunehmend bei erhöhter Exposition. Da in dieser Studie keine Daten zur atopischen Sensibilisierung erfasst wurden, konnten die Autoren allergisches Asthma nicht vom nicht-allergischen Asthma unterscheiden. Auch waren in dieser holländischen Studie keine Daten zur Schimmelpilzexposition erfasst worden. Doch insgesamt bestätigen diese Resultate frühere Beobachtungen der Arbeitsmedizin. Höhere Endotoxinexpositionen sind zwar mit einem reduzierten Risiko für die allergische Sensibilisierung assoziiert. Doch Landwirte, die höheren Endotoxinwerten exponiert sind, haben ein größeres Risiko der Atemwegshyperreagibilität und der reduzierten Lungenfunktion. Im Erwachsenenalter kann also die bäuerliche Exposition nicht nur vorteilhaft für Atemwegsbeschwerden sein. Obwohl solche Expositionen in der Kindheit vor respiratorischen Allergien und atopischem Asthma schützen, scheinen sie im Erwachsenenalter ein Risiko für das nicht-allergische Asthma darzustellen.

Prof. Dr. Erika von Mutius ist an der Dr. von Haunerschen Kinderklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München, Deutschland, tätig.

Der ungekürzte Originalartikel inklusive Literaturquellen ist nachzulesen in: Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, 4/2009 © Birkhäuser Verlag Basel

Fazit
Es gibt ausreichend Evidenz, dass eine Kindheit auf dem Bauernhof vor der Entwicklung von Asthma bronchiale, Heuschnupfen und einem positiven Allergietest schützt. Dieser Schutz hält bis ins Erwachsenenleben an, vor allem, wenn die Exposition weiterhin anhält. Die einzelnen Schutzfaktoren sind noch nicht ganz identifiziert worden, aber die Resultate der derzeit laufenden GABRIEL-Studie sollten in Zukunft nähere Aufschlüsse ermöglichen. Es ist aber klar, dass Kontakt zu Nutztieren und Futtermitteln sowie der Konsum der unbehandelten Kuhmilch direkt vom Bauern zu diesem Schutzeffekt beitragen. Es ist ferner anzunehmen, dass die mikrobielle Exposition zu Bakterien und Schimmelpilzen im bäuerlichen Lebensumfeld zu diesem Schutz beiträgt. Hingegen kann eine chronische Exposition mit Endotoxinen als ein Risikofaktor für das nicht-allergische, intrinsische Asthma bronchiale beim Erwachsenen angesehen werden.

Von Prof. Dr. Erika von Mutius, Ärzte Woche 24 /2010

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