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Allergie: Was macht Pollen so gefährlich?

Allergie: Was macht Pollen so gefährlich? | Video verfügbar bis 25.03.2022

Birkenpollen sind nur wenige Hundertstel Millimeter klein. Aber schon, wenn ungefähr 50 von ihnen in einem Kubikmeter Luft schweben, kann das zu heftigen allergischen Reaktionen führen: Augenjucken, Gaumenjucken, Niesattacken. Dass der Körper so auf den Birkenpollen reagiert, hat mit Proteinen zu tun, die im Birkenpollen vorkommen. Sie werden als Allergene bezeichnet. Sobald der Birkenpollen auf die Schleimhäute in Mund oder Nase trifft, entlässt er diese Allergene.

Pollen aus der Klimakammer

Raum im Helmholtz-Zentrum
Am Helmholtz-Zentrum in München wachsen Birken in Klimakammern.

Am Helmholtz-Zentrum in München wachsen Ambrosia und Birken streng isoliert in gläsernen Klimakammern. Mit programmiertem Lichtschein ahmen sie Tagesgänge und Jahreszeiten nach, sie bestimmen darin die Temperatur und die Zusammensetzung der Luft. Alles hat nur ein Ziel: Pflanzen-Pollen unter streng kontrollierten und reproduzierbaren Bedingungen reifen zu lassen. Nur so lässt sich wissenschaftlich korrekt untersuchen, was einen Pollen gefährlich macht.

Viele verschiedene Allergene in einem Pollen

Dr. Ulrike Frank
Dr. Ulrike Frank untersucht die biochemischen Wechselwirkungen von Pflanzen und dem Immunsystem.

Lange Zeit dachte man, dass in den Pollen jeweils nur ein bestimmtes Protein, ein bestimmtes Allergen sitzt, das die allergische Reaktion auslöst. Aber das ist nicht richtig. Bei ihren Versuchen stellen die Forscher am Helmholtz-Zentrum erst einen Pollenextrakt her. Das ist eine Lösung, in der alle Stoffe enthalten sind, die der Pollen in die Schleimhäute von Mund und Nase abgibt. Diesen Pollenextrakt mischen die Wissenschaftler mit dem Blutserum von Allergikern. In dem Serum sind alle Antikörper, die das Immunsystem des Allergikers jemals auf feindliche Stoffe und Proteine gebildet hat. Also auch auf die Proteine aus dem Pollen. Die Forscher entdeckten dabei, dass es eine ganze Reihe von Antikörpern gibt, die mit verschiedenen Proteinen aus dem Pollen reagieren. Das heißt also, es gibt viele verschiedene Allergene in einem Pollen.

"Wir haben sogenannte Major Allergene, das sind Proteine, auf die die meisten Patienten reagieren, aber es gibt auch sogenannte Minor Allergene, auf die nicht alle reagieren. Und so sieht man von Patient zu Patient auch unterschiedliche Reaktionsmuster, wenn man sich die einzelnen Proteine anschaut", erklärt Dr. Ulrike Frank vom Institut für biochemische Pflanzen-Pathologie am Helmholtz-Zentrum München.

1.000 neue Waffen des Pollens

Pollen mit weiteren Substanzen
Neben verschiedenen Allergenen fanden die Forscher noch über 1.000 weitere Stoffe, kleine Biomoleküle, die ein Pollen in die Schleimhäute von Mund und Nase abgibt.

Neben den verschiedenen Allergenen finden die Forscher im Extrakt der Pollen aber auch noch über 1.000 andere Stoffe. Kleine Biomoleküle, die die Wissenschaftler niedermolekulare Substanzen nennen. Darunter sind zum Beispiel Fettsäuren oder andere Moleküle, wie Adenosin, die auch im Organismus des menschlichen Körpers eine Rolle spielen. Nachdem diese Substanzen entdeckt wurden, kam natürlich die Frage auf, ob auch sie die allergische Reaktion beeinflussen können.

Biomoleküle verstärken allergische Reaktion

Nadel pikst Lösung in die Haut.
Die Forscher piksen im sogenannten Pricktest Allergene und kleine Biomoleküle unter die Haut.

Genau das untersuchten Forscher am Institut für Umweltmedizin in Augsburg. Zuerst brachten sie den Pollenextrakt aus Birken auf verschiedene Zellkulturen im Labor. Es zeigte sich, dass die Zellen aus menschlichen Schleimhäuten stark auf die kleinen Biomoleküle aus dem Pollen reagierten. Die Pollen-Moleküle konnten die Immunreaktion der Zellen beeinflussen. Ob das bei Allergikern die Symptome der allergischen Reaktion verstärkt, testeten die Forscher bei Probanden. Sie piksten einmal nur die Allergene aus dem Pollen, einmal nur die kleinen Biomoleküle und einmal eine Mischung von Allergenen und Biomolekülen unter die Haut der Probanden. Auf die Biomoleküle reagierten die Probanden gar nicht. Bei den Allergenen zeigte sich nur eine schwache Rötung und Schwellung der Haut. Bei der Mischung aus Allergenen und Biomolekülen aber entstanden dicke, rote Pusteln, eine heftige allergische Reaktion.

"Das liegt daran, dass die kleinen Biomoleküle, die aus Pollen freigesetzt werden, direkt auf Zellen des Immunsystems wirken und dass sie dort bestimmte Signalwege aktivieren können und dadurch eine bestehende allergische Reaktion verstärken können", sagt Dr. Stefanie Gilles vom Lehrstuhl für Umweltmedizin UNIKA-T Augsburg.

Hyposensibilisierung mit definiertem Mix

Ein Kind packt eine Tablette aus.
Für Nebenwirkungen und Erfolg der Hyposensibilisierung könnten die kleinen Biomoleküle aus Pollenextrakten entscheidend sein.

Diese neu entdeckten Waffen des Pollens könnten dadurch auch entscheidend sein bei der bislang einzigen Allergie-Therapie: der Hyposensibilisierung. Durch sie soll das Immunsystem eines Patienten lernen, Allergene als harmlos zu betrachten. Dabei wird aber ein Pollenextrakt verabreicht. Also ein nicht näher bestimmter Mix aus Allergenen und Biomolekülen. Der könnte über den Erfolg der Therapie entscheiden. Denn während der Hyposensibilisierung leiden die Patienten oft unter Nebenwirkungen. Und bis zu 30 Prozent der Patienten profitieren gar nicht davon. Wahrscheinlich, so die Vermutung der Forscher, könnten dabei auch die kleinen Biomoleküle des Pollens eine entscheidende Rolle spielen.

Die neuen Erkenntnisse lassen vermuten, dass die Wirkung und Effektivität einer Hyposensibilisierung verbessert werden könnte. Und zwar dann, wenn man vorher untersucht hat, welche Stoffe aus dem Pollen die Therapie am effektivsten machen. In Tabletten oder Spritzen für die Hyposensibilisierung dürfte dann nur noch ein standardisierter Mix aus diesen Stoffen eingesetzt werden. Bislang gibt es das aber nur bei der Hyposensibilisierung gegen Bienen- und Wespengift.

Autor: Herbert Hackl (BR)

Stand: 25.03.2017 15:16 Uhr