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Allergien: Aggressive Ambrosia-Pollen

Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München haben jüngst herausgefunden, dass Pollen des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia) gesteigerte Allergenmengen aufweisen, wenn die Pflanze Stickstoffdioxid-haltigen Abgasen ausgesetzt wird.

Ambrosia-Pollen (gelb) werden durch Abgase noch aggressiver © Helmholtz Zentrum München (HMGU)
Ambrosia-Pollen (gelb) werden durch Abgase noch aggressiver © Helmholtz Zentrum München (HMGU)

Zusammen mit der Abteilung für Proteinanalytik und dem Lehrstuhl für Umweltmedizin der TU München sowie dem Forschungsverbund UNIKA-T und dem Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education aus der Schweiz untersuchten Forscher des Instituts für Biochemische Pflanzenpathologie (BIOP), wie sich Stickoxide auf die Pollen der Pflanze auswirken. Konkret begasten sie die Pflanzen mit verschiedenen Mengen von NO2, was beispielsweise bei der Verbrennung von Treibstoff entsteht. „Unsere Daten zeigten, dass der durch NO2 verursachte Stress auf die Pflanze die Protein-Zusammensetzung der Pollen verändert“, so Erstautor Dr. Feng Zhao. „Verschiedene Formen des bekannten Allergens Amb a 1 waren deutlich erhöht.“ Zudem beobachteten die Wissenschaftler, dass die Pollen von NO2 behandelten Pflanzen deutlich stärker an spezifische IgE-Antikörper* von Ambrosia-Allergikern banden. Dies ist oft der Beginn einer allergischen Reaktion beim Menschen.

Bisher unbekanntes Allergen bei Ambrosia

Und noch etwas fiel bei den Pollen begaster Pflanzen auf: Bei ihren Untersuchungen entdeckten die Pflanzenforscher ein Protein, was speziell bei erhöhten NO2–Werten auftrat. Dieses war bis dato als Ambrosia Allergen unbekannt und habe starke Ähnlichkeit mit einem Protein aus Gummibäumen, schreiben die Wissenschaftler. Dort sei es zuvor als Allergen beschrieben worden, und auch in Schimmelpilzen und weiteren Pflanzen sei diese Wirkung bekannt. Weitere Experimente dazu sind derzeit in Planung.

Stress macht Pollen aggressiv

„Letztlich ist damit zu rechnen, dass die ohnehin schon aggressiven Ambrosia Pollen durch die Luftverschmutzung in Zukunft noch allergener werden“ fasst Studienleiterin Dr. Ulrike Frank die Ergebnisse zusammen. Sie und ihr Team vom BIOP forschen schon seit längerem an der Pflanze, die vor Jahren vermutlich über Vogelfutter nach Europa kam und sich dort nun auch bedingt durch den Klimawandel stark ausbreitet. Ihre Pollen sind sehr aggressiv und bilden in Amerika bereits jetzt die Hauptursache für Heuschnupfen und Allergien. Da Ambrosia erst im Spätsommer blüht, verlängert sie zudem die „Saison“ für Allergiker. „Nachdem bereits gezeigt wurde, dass an Autobahnen wachsende Ambrosia deutlich allergener ist als ihre Verwandten abseits der Straße, konnten wir nun einen Grund dafür liefern“, ordnet Ulrike Frank die Ergebnisse ein. „Da in der Natur und an Straßen hunderte Parameter eine Rolle spielen könnten, war die Lage bisher nicht eindeutig.“ Künftig wollen die Helmholtz-Wissenschaftler in Kooperation mit UNIKA-T und dem Christine Kühne – Center for Allergy Research and Education zeigen, dass die nur mit NO2-behandelten Pollen auch in vivo stärkere Reaktionen hervorrufen.

Weitere Informationen

Helmholtz Zentrum München

Originalpublikation Zhao, F. et al. (2015). Common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.): Allergenicity and molecular characterisation of pollen after plant exposure to elevated NO2. Plant, Cell & Environment, DOI: 10.1111/pce.12601

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