Was hat die Umwelt mit Krankheiten zu tun, die das Immunsystem beeinflussen?

Was hat die Umwelt mit Krankheiten zu tun, die das Immunsystem beeinflussen?

Der Anstieg von Krankheiten wie entzündlichen Darmerkrankungen und rheumatoider Arthritis in den letzten Jahrzehnten deutet darauf hin, dass Faktoren in der Umwelt dazu beitragen.

In 1932 beschrieb der New Yorker Gastroenterologe Burrill Crohn eine ungewöhnliche Krankheit bei 14-Erwachsenen. Die Patienten hatten Bauchschmerzen, blutigen Durchfall und Läsionen und Narben an der Darmwand. Ärzte in anderen Teilen von Nordamerika und Europa sahen es auch bei ihren Patienten. Sie nannten die seltene Erkrankung Morbus Crohn. Nach dem Zweiten Weltkrieg explodierte die Zahl neuer Menschen, die an entzündlichen Darmerkrankungen litten (Morbus Crohn und eine damit zusammenhängende Erkrankung, die Colitis ulcerosa genannt wurde) in Ländern wie den USA, Kanada und Großbritannien im Westen. Im letzten drei Jahrzehnte, IBD hat begonnen zu aufkommen in neu industrialisierten Teilen der Welt wie Hongkong und Chinas großen Städten.

Andere Erkrankungen, wie Typ 1 Diabetes, rheumatoide Arthritis und Multiple Sklerose, kommen ebenfalls häufiger vor. Diese Krankheiten betreffen verschiedene Teile des Körpers, aber alle haben eines gemeinsam - sie sind durch ein schlecht funktionierendes Immunsystem gekennzeichnet. Ärzte nennen diese Krankheiten immunvermittelte Krankheiten. (Autoimmunkrankheiten sind eine Untergruppe von diesen, obwohl die Ausdrücke häufig in der populären Presse austauschbar verwendet werden.) Mehr als 100-Bedingungen fallen in diese Kategorie. Zum größten Teil sind diese Krankheiten chronisch und verursachen eine dauerhafte Behinderung. Die meisten waren bis vor kurzem selten oder völlig unbekannt, bilden jetzt aber das, was einige Experten als Epidemie bezeichnen. In Hongkong zum Beispiel hat die Häufigkeit von IBD 30-Falte zwischen 1985 und 2014 gespickt.

"Wenn man sich die vergangenen 100-Jahre anschaut, sieht man eine riesige Explosion von Krankheiten, die zu keiner anderen Zeit in der Menschheitsgeschichte gesehen wurden", sagt Gil Kaplan, ein Gastroenterologe an der Universität von Calgary.

Niemand weiß genau, was hinter dem Anstieg der immunvermittelten Krankheit steckt. Kaplan und andere entdecken jedoch, dass menschliche Umweltveränderungen eine große Rolle spielen können.

Aufdecken einer Umgebung-Immune Connection

Das Immunsystem schützt uns vor Infektionen, indem es Krankheitserreger und Substanzen, die in den Körper gelangen, angreift. Aber bei Menschen mit immunvermittelten Erkrankungen gehen die Zellen des Immunsystems verloren und fangen an, gesundes Gewebe anzugreifen. "Wir wissen nicht wirklich, warum das Immunsystem in den meisten Krankheitsfällen schief geht", sagt Michael Pollard, Immunologe am Scripps Research Institute in La Jolla, Kalifornien.

Wahrscheinlich spielen Gene eine große Rolle, sagt er. Aber Gene allein können nicht für die kürzlichen Spitzenzeiten der Krankheitshäufigkeit verantwortlich sein, da genetische Faktoren selten große Verschiebungen in einer einzelnen Generation verursachen.

Es ist wahrscheinlich, sagt Kaplan, dass Faktoren in der Umwelt Immunstörungen bei genetisch anfälligen Individuen auslösen. Das Verständnis dieser Umweltfaktoren wird den Forschern helfen, effektivere Behandlungen für Krankheiten zu entwickeln und Präventionsanstrengungen zu leiten.

"Umwelt" umfasst hier all die Dinge, die wir essen, trinken und atmen - von Lebensmitteln über Industriechemikalien bis hin zu Medikamenten, die wir in unseren Körper geben. Wissenschaftler bezeichnen diese gesamte Landschaft als die exposome - alle Expositionen, die von außerhalb des Körpers einer Person kommen. Und das Exposome für Krankheitsauslöser zu kämmen, ist eine große Arbeit.

Einige der frühesten Hinweise auf Umweltrisikofaktoren für immunvermittelte Krankheiten stammen aus den "staubigen Berufen" - Bergbau, Steinbruch, Tunnelbau und Steinmetz. Forscher haben lange vermutet dass die berufliche Exposition gegenüber Silikastaub für die höheren Raten von autoimmunen rheumatischen Erkrankungen verantwortlich ist, einschließlich rheumatoider Arthritis, Lupus und Sklerodermie (einer Hauterkrankung), die bei Personen gefunden wird, die in diesen Berufen arbeiten.

Die Exposition gegenüber Silikastaub ist jedoch selten und für die meisten Menschen mit diesen Krankheiten kein Faktor, sagt Sasha Bernatsky, Epidemiologe an der McGill University in Montreal. Sie untersucht einen omnipräsenteren Luftschadstoff - feine Feinstaubbelastung durch Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Die Exposition gegenüber Feinstaub "betrifft Millionen von Nordamerikanern und ist daher potenziell eine viel wichtigere Belastung als die meisten anderen bisher bewerteten Umweltfaktoren", sagt sie.

Bernatsky und Kollegen haben gefunden dass die Luftverschmutzung - ein Kennzeichen des modernen Lebens - mit einer Reihe von autoimmunen rheumatischen Erkrankungen in Regionen von Alberta und Quebec, Kanada, in Verbindung gebracht werden kann. Kleine Luftverschmutzung Partikel können Immunsystemzellen auslösen, die Entzündung verursachen, ein möglicher Weg für eine aberrante Immunantwort, sagen die Forscher. Vorherige Studien haben vorgeschlagen, dass Luftverschmutzung eine Rolle bei der Entwicklung von IBD spielen könnte.

Forscher untersuchen auch größere gesellschaftliche Verschiebungen, die durch die Industrialisierung verursacht werden. Eine sitzende Lebensweise kann das Risiko für Morbus Crohn erhöhen. Und einige Studien haben gezeigt, dass der Einsatz von Antibiotika im Kindesalter ein Risikofaktor für Morbus Crohn sein kann.

In den sich rasch entwickelnden Regionen Asiens könnte eine Änderung der Essgewohnheiten einer der ausgeprägtesten Fingerabdrücke des Umweltwandels sein, sagt Siew Ng, Gastroenterologe an der Chinesischen Universität von Hongkong. In einer Generation haben sich die asiatischen Diäten verschoben, um mehr wie im Westen zu sein.

"Vor ein paar Jahrzehnten lag der Schwerpunkt auf frischem Essen. Jetzt essen die Menschen mehr verarbeitete Fertiggerichte ", sagt Ng. Sie ist leitete eine große Studie ein in neun asiatischen Ländern, um Umweltrisikofaktoren für IBD zu betrachten. Sie hofft festzustellen, ob Faktoren wie Ernährungsumstellung mit den IBD-Spitzen in diesen Ländern in Verbindung gebracht werden können.

Die Umwelt in uns

Wie genau Umweltfaktoren wie Luftverschmutzung oder Urbanisierung bei einigen Menschen das Krankheitsrisiko erhöhen können, bleibt ein Rätsel. Aber Wissenschaftler fangen an, die Stücke zusammenzusetzen. Bis jetzt führen viele Zeichen zum Darm und seinem Mikrobiom - den Trillionen von mikroskopisch kleinen Bakterien, Viren und Pilzen, die sich dort befinden.

"In den letzten Jahrzehnten haben wir angefangen, über die Umwelt als zwei Entitäten nachzudenken - die eine um uns herum und die andere in uns", sagt Kaplan.

"Alles, was in unseren Körper gelangt, muss zuerst durch die Mikroben gehen", sagt Karen Madsen, Mikrobiologin an der Universität von Alberta. Einige der Mikroben im Darm sind hilfreich. Andere sind schädlich. Ein gesunder Darm hängt nur von der richtigen Balance ab. Einige der Substanzen, die in unseren Körper gelangen, haben die Fähigkeit, die natürliche Zusammensetzung dieser Mikroben zu verändern, was das Gleichgewicht zu den schädlichen ausgleicht.

Ein schlechtes Gleichgewicht der Mikroben kann zu einer fehlgeleiteten Immunantwort führen, erklärt Madsen. Menschen mit IBD und anderen immunvermittelten Erkrankungen neigen dazu, weniger schützende Bakterienarten und potenziell schädlicher zu haben. Madsen und andere lernen Welche Umweltfaktoren verändern das Mikrobiom, welche Auswirkungen haben diese Veränderungen und wie können sie behoben werden?

Ng stellt ähnliche Fragen in Asien. Da ist ein viel höhere Inzidenz von IBD in den großen Städten Chinas als auf dem Land. Also untersucht Ng zusammen mit ihren Diäten die Land-Stadt-Kluft, um zu sehen, wie sich die Darmmikroben von Stadt- und Landbewohnern unterscheiden.

Kaplan sagt, dass Studien wie Ngs, die die Verbindungen zwischen IBD, dem Mikrobiom und dem Immunsystem aufklären, Menschen mit anderen immunvermittelten Krankheiten helfen könnten.

Es ist bekannt, dass mehr als 200-Gene die Chancen einer Person auf IBD erhöhen. Viele dieser Gene wurden mit einem erhöhten Risiko für andere immunvermittelte Erkrankungen wie Multiple Sklerose oder rheumatoide Arthritis in Verbindung gebracht, erklärt Kaplan.

"Viele dieser Gene beziehen sich darauf, wie das Immunsystem des Körpers mit Mikroorganismen im Darm interagiert", sagt er. Mit anderen Worten, es ist möglich, dass einige Menschen mit genetischer Anfälligkeit für eine Reihe von immunvermittelten Krankheiten bei richtiger Umweltbelastung sind.

Das Verständnis dieser Wechselwirkungen zwischen Mikrobiom und Immunsystem kann uns Hinweise geben, wer diese anfälligen Menschen sind, sagt Madsen. Dieses Wissen könnte zusammen mit dem Wissen über die wichtigsten Umweltrisikofaktoren sowohl zur Vorbeugung von Krankheiten als auch zur Entwicklung von Behandlungsmöglichkeiten für Betroffene eingesetzt werden - um den Anstieg dieser verheerenden Störungen einzudämmen und den wachsenden Tribut an Menschenleben auf der ganzen Welt zu reduzieren . Zeige Ensias Homepage

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf ENSIA

Über den Autor

Lindsey Konkel ist eine in New Jersey ansässige freie Journalistin. Sie schreibt über Wissenschaft, Gesundheit und Umwelt. Ihre Arbeiten erschienen in Print- und Online-Publikationen, darunter Newsweek, National Geographic News und Environmental Health Perspectives.

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