Zusammenhang zwischen Allergien und Luftverschmutzung: Nitroproteine lösen Allergien aus
Allergische Erkrankungen wie Heuschnupfen, Asthma oder Neurodermitis haben in den vergangenen Jahren auffallend zugenommen. Die Ursachen dafür sind bislang nicht eindeutig belegt. Mögliche Erklärungen liefern ungesunde Ernährung, übertriebene Hygiene und Umweltverschmutzung. Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass Allergien durch Schadstoffe in der Luft hervorgerufen werden, insbesondere durch Emissionen im Straßenverkehr. Ein Wissenschaftler-Team um Dr. Ulrich Pöschl und Dr. Michael Weller vom Lehrstuhl für Hydrogeologie, Hydrochemie und Umweltanalytik der TU München bietet nun erstmals einen detaillierten molekularen Erklärungsansatz für den Zusammenhang zwischen Allergien und Umweltverschmutzung, wie die Fachzeitschrift Environmental Science and Technology und das Wissenschaftsmagazin Nature kürzlich berichteten.
Die TUM-Chemiker analysierten die Veränderung von Blütenpollen-Allergenen und anderen Proteinen, die gezielt Autoabgasen an einem Münchner Verkehrsknotenpunkt ausgesetzt wurden. Sie wiesen nach, dass natürliche Proteine durch Reaktion mit Stickoxiden und Ozon effizient nitriert werden. Dabei bilden sich Nitroproteine, die anstelle der natürlichen Aminosäure Tyrosin das chemisch modifizierte Derivat Nitrotyrosin enthalten. Bei Sommersmog, wenn Stickstoffdioxid (NO2), Ozon (O3) und Nitratradikale (NO3) in sehr hohen Konzentrationen vorhanden sind, läuft die Nitrierung besonders rasch ab. Nitroproteine fanden sich nicht nur in den Expositionsexperimenten mit verschmutzter städtischer Luft und synthetischen Gasgemischen, sondern auch in Straßen-, Fenster- und Luftstaub.
Immunologische Studien zeigen, dass nitrierte Proteine besonders starke Reaktionen des menschlichen Immunsystems hervorrufen. Durch das Einatmen von Nitroproteinen können demnach allergische Symptome, also eine Überreaktionen der körpereigenen Abwehrkräfte, ausgelöst oder verstärkt werden. Erste Ergebnisse gezielter biochemischer Experimente bestätigen diese Vermutung. Sofern weitere Untersuchungen diesen Ansatz bestätigen, könnte durch eine Reduktion von Stickoxidemissionen und einer Verbesserung der Luftqualität auch die Zunahme von Allergien eingedämmt werden.
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