Aktuellere Pollenflugdaten dank neuen Pollenmonitoren

Etwa 12 Millionen Menschen in Deutschland – fast jede siebte Person – leiden an akuten Symptomen einer Pollenallergie, welche von einer allergischen Rhinitis, also Heuschnupfen, bis zu anaphylaktischen Schocks reichen können. Diese Symptome sind an die Blütezeitpunkte allergener Pflanzen gekoppelt. Somit sind Allergiker auf tagesaktuelle Informationen zum Pollenflug angewiesen, um die tägliche Medikamentendosis und eventuelle Freiluftaktivitäten genauestens abzustimmen.

Seit Anfang April 2015 werden in Augsburg, genauer am Bayrischen Landesamt für Umwelt, Pollen mit dem Pollenmonitor BAA500 vollautomatisch gemessen. Dieser Monitor saugt zunächst die Umgebungsluft an und registriert anschliessend die darin vorkommenden Pollen mit einer Genauigkeit von über 90 Prozent.

Eines der CK-CARE Forschungsprojekte beschäftigt sich am Universitären Zentrum für Gesundheits-wissenschaften am Klinikum Augsburg (UNIKA-T) mit der Pollenbelastung innerhalb der Stadt Augsburg. Die Ergebnisse dieser Forschung werden detailliertere Aussagen über die lokale Belastung durch Pollenallergene ermöglichen. Das vorrangige Ziel dabei ist, Allergikern und Ärzten zu helfen, präventive und therapeutische Massnahmen sinnvoll einsetzen zu können.

 

Bisher wurden herkömmliche Pollenfallen eingesetzt, um diese luftgetragenen Pollen zu messen. Solche Fallen saugen die Umgebungsluft mit den darin enthaltenen Pollen an und fixieren diese auf einem Klebeband. Die entsprechenden Bänder werden nach der Beprobung von Hand präpariert. Im Anschluss daran werden die Pollen unter einem Lichtmikroskop manuell ausgezählt. Dieser Vorgang ist zeitintensiv und darf ausschliesslich von speziell geschultem Personal durchgeführt werden. Aufgrund der Präparation des Klebebandes und des zeitintensiven Auszählens können relevante Daten frühestens einen Tag, im Normalfall jedoch erst zehn Tage, nach der Beprobung gewonnen werden. Mit der herkömmlichen Technik beruhen Pollenflugvorhersagen somit auf Daten, welche meist mehrere Tage alt sind.

Durch den neuen automatischen Pollenmonitor sind entsprechende Daten bereits drei Stunden nach der Gewinnung verfügbar und können somit für wesentlich aktuellere Vorhersagen genutzt werden.

Zertifizierung durch die Swiss Biobanking Plattform

Davos BioScience erreichte nach einigem Effort das offizielle Label der Swiss Biobanking Plattform für deren Infrastruktur. Dies ist ein wichtiger Schritt für Davos Biosciences und CK-CARE.

Das NORMA Label bestätigt: “Compliance with professional standards (e.g. ISO 20387:2018) is essential to perform our daily biobanking activities according to Good Biobanking Practices. After having successfully achieved the Vita label, our Biobank Infrastructure was recently awarded with the next step Norma label which demonstrates compliance with the Swiss Biobanking Platform (SBP) requirements for standardization of biobanking processes. This labialisation approach is part of our long-term strategy to provide high-quality samples to the research community.

Certificate of the Swiss Biobanking Plattform

CK-CARE Jahresbericht 2020

Hauptziel in einem hinsichtlich Kommunikation und Koordination schwierigen Pandemiejahr war es, die wissenschaftliche Leistungsfähigkeit von CK-CARE zu erhalten und zu steigern.

Als ein Highlight der Erfolge von CK-CARE kann hier die Identifikation eines strukturell einfachen und natürlichen Moleküls, der Buttersäure, genannt werden, die als steuerndes Prinzip bei der kindlichen Anbahnung allergischer Erkrankungen wie der Neurodermitis identifiziert wurde. Heutzutage dient die Bestimmung der Menge an Buttersäure im Stuhl von Kleinkindern als Indikator für die Wahrscheinlichkeit, eine allergische Erkrankung zu entwickeln. Die frühzeitige substituierende Gabe von Butyrat gilt als zuverlässige Massnahme, eine solche zu verhindern. Weitere Ergebnisse folgen im Bericht.

Prof. Dr. h.c. Klaus-Michael Kühne

Kühne-Stiftung Jahresbericht 2020

„Die Kühne-Stiftung hat sich die Aus- und Weiterbildung sowie Forschung und Wissenschaft im Bereich der Logistik zur Schwerpunktaufgabe gemacht; dazu gehören auch die Humanitäre Logistik und ein Projekt, das sich mit dem freien Welthandel befasst.

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Medizinförderung durch Forschung, Therapie und Ausbildung für Allergologie und Kardiologie; in Davos unterhalten wir die eigene Hochgebirgsklinik und eine Reihe von Forschungseinrichtungen. In der Kultur unterstützen wir führende Opern und Konzerthäuser sowie als Hauptsponsor die Salzburger Festspiele und das Lucerne Festival.“

Prof. Dr. h.c. Klaus-Michael Kühne

Covid-19-Risiko steigt bei Pollenflug

Fliegen viele Pollen in der Aussenluft, kommt es zu erhöhten Infektionsraten mit SARS-CoV-2. Dies hat ein internationales Team unter der Leitung von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München mit einer breit angelegten Studie gezeigt. Angehörige von Hochrisikogruppen könnten sich durch das Beobachten von Pollenflugvorhersagen und ein entsprechendes Tragen von Staubfiltermasken schützen.

Im Frühjahr 2020 schien der Ausbruch der Corona-Pandemie in der nördlichen Hemisphäre mit den Flugzeiten der Baumpollen zusammenzutreffen. Diese Beobachtungen nahm ein internationales Forschungsteam zum Anlass für eine umfassende Untersuchung: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollten herausfinden, ob es einen nachweisbaren Zusammenhang zwischen der Pollenkonzentration in der Luft und Infektionszahlen mit SARS-CoV-2 gibt.​

Pollen beeinflussen als wichtiger Umweltfaktor die Infektionsraten erheblich 
Basierend auf der CK-CARE Forschung und unter der Federführung von Erstautor Athanasios Damialis sammelte das Team am Lehrstuhl für Umweltmedizin an der TUM Daten zu Pollenkonzentrationen in der Luft, zu meteorologischen Bedingungen und zu SARS-CoV-2-Infektionen – dabei wurden die Variationen der Infektionsrate von Tag zu Tag oder auch die Gesamtzahl positiv Getesteter berücksichtigt. In ihre Berechnung bezogen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch Daten zu Besiedelungsdichte und zu Effekten von Lockdowns ein. Die 154 Forschenden analysierten Pollendaten von 130 Stationen in 31 Ländern auf fünf verschiedenen Kontinenten.

Das Team zeigte, dass luftgetragene Pollen im Durchschnitt 44 Prozent der Varianz der Infektionsraten erklären können – manchmal spielten hier aber auch Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur eine Rolle. An Orten ohne Lockdown-Regelungen stieg die Infektionsrate im Schnitt um vier Prozent, wenn sich die Anzahl der Pollen in der Luft um 100 pro Kubikmeter erhöhte. In manchen deutschen Städten beispielsweise kamen im Untersuchungszeitraum zeitweise pro Tag bis zu 500 Pollen auf einen Kubikmeter – was insgesamt zu einem Anstieg der Infektionsraten um mehr als 20 Prozent führte. Galten in den untersuchten Gebieten Lockdown-Regeln, halbierte sich die Zahl der Infektionen im Schnitt jedoch bei vergleichbarer Pollenkonzentration in der Luft.

Pollenflug schwächt Körperabwehr
Der Grund: Wenn Pollen fliegen, reagiert die Körperabwehr in abgeschwächter Form auf Viren der Atemwege, die verantwortlich für Schnupfen und Erkältungen sind. Wenn ein Virus in den Körper gelangt, produzieren infizierte Zellen üblicherweise Signalproteine – auch bei SARS-CoV-2. Diese sogenannten antiviralen Interferone rufen benachbarte Zellen dazu auf, ihre antivirale Abwehr zu verstärken, um die Eindringlinge in Schach zu halten. Außerdem wird eine ausbalancierte Entzündungsreaktion aktiviert, um die Viren zu bekämpfen.

Ist allerdings die Pollenkonzentration in der Luft hoch und werden neben Viren auch Pollen eingeatmet, werden weniger solcher antiviralen Interferone produziert. Auch die eigentlich heilsame Entzündungsreaktion wird beeinflusst. Wenn viele Pollen fliegen, kann die Zahl der Atemwegserkrankungen daher ansteigen – dies gilt auch für Covid-19. Dabei spielt es keine Rolle, ob Betroffene an Allergien gegenüber diesen Pollen leiden oder nicht.

«Man kann nicht vermeiden, luftgetragenen Pollen ausgesetzt zu sein», sagt Stefanie Gilles, ebenfalls Erstautorin der Studie. «Personen, die zu Hochrisikogruppen gehören, sollten deshalb darüber informiert sein, dass erhöhte Pollenkonzentrationen in der Luft anfälliger gegenüber viralen Infekten der Atemwege machen. Athanasios Damialis betont: «Betrachtet man die Verbreitung des SARS-CoV-2, müssen Umweltfaktoren wie Pollen mit in die Rechnung aufgenommen werden. Das Wissen um diese Auswirkungen eröffnet neue Wege für die Prävention und Abmilderung von Covid-19.»

Staubfiltermasken schützen
Was also können Personen, die Risikogruppen angehören, tun, um sich zu schützen? Letztautorin Claudia Traidl-Hoffmann, Professorin für Umweltmedizin, Mitglied im Scientific Board von CK-CARE, rät, in den nächsten Monaten die Pollenflugvorhersagen zu Rate zu ziehen. Sie sagt: «Staubfiltermasken zu tragen, wenn die Pollenkonzentration hoch ist, kann das Virus und den Pollen gleichermassen von den Atemwegen fernhalten.»

Dr. sc. nat. Claudio Rhyner zum neuen Geschäftsführer von CK-CARE ernannt.

Am 1. Oktober 2020 hat Claudio Rhyner die Nachfolge von Dr. Georg Schäppi als Geschäftsführer von CK-CARE angetreten. Georg Schäppi wechselt per 1. Dezember 2020 als CEO an das Universitäts-Kinderspital Zürich.

Claudio Rhyner ist gebürtiger Davoser. Nach dem Studium in Chemie und Molekular Biologie promovierte er in der Asthma- und Allergieforschung. Er war in der wissenschaftlichen Grundlagenforschung unter anderem als Arbeitsgruppenleiter am SIAF (Schweizerisches Institut für Allergie und Asthmaforschung) tätig. In dieser Funktion hat er Publikationen veröffentlicht und mehrere Patente angemeldet. Bevor er die Geschäftsführung von Davos Biosciences übernahm, war als Geschäftsführer einer Ausgründung in der medizinischen Diagnostik tätig. Davos Biosciences ist eine Ausgründung im Bereich Biobanking und Teil des Medizin Campus Davos. Diese Position übt er auch weiterhin aus.

Privat engagiert sich Claudio Rhyner in der Politik und Kultur der Gemeinde Davos. Er hat zudem an der HSG St. Gallen ein Nachdiplomstudium im Bereich Management von kleinen und mittleren Unternehmen abgeschlossen.

Staphylococcus aureus als Biomarker bei Neurodermitis

Der Grad der Besiedelung der Haut mit dem Bakterium Staphylococcus aureus kann herangezogen werden, um die kommende Entwicklung der Krankheitssymptome bei Patienten mit Neurodermitis (atopisches Ekzem) vorherzusagen. Dies fand ein Forscherteam von CK-CARE, Standort Augsburg heraus.

Neurodermitis oder ‚atopische Dermatitis’ ist die am weitesten verbreitete Hautkrankheit bei Kindern und gilt als Risikofaktor für die spätere Entwicklung von Allergien. Die Störung der Barrierefunktion der Haut geht im Falle des atopischen Ekzems mit einem besonders während der Entzündungsschübe erhöhten pH-Wert, einer dichteren Besiedelung mit dem Bakterium Staphylococcus aureus und einem Ungleichgewicht innerhalb des Mikrobioms, also des normalen Gleichgewichts der die Haut besiedelnden Bakterien und Pilze, einher. Die genauen Prozesse, die das Zusammenspiel dieser Faktoren beeinflussen sind jedoch noch weitgehend ungeklärt.

In einer Pilotstudie untersuchten die CK-CARE Forscher des Lehrstuhls für Umweltmedizin, Augsburg, die Entwicklungen der Bakterien der Haut, die Entwicklung physiologischer Parameter (pH-Wert, Feuchtigkeit und Flüssigkeitsverlustes über die Haut) und die Symptomstärke/Schweregrad des Atopischen Ekzems über den Zeitraum von 8 Wochen, in denen an Neurodermitis erkrankte und gesunde Personen täglich zwei Mal Lotionen verschiedener pH-Werte (pH 5,5 und pH 8,5) auf die Haut auftrugen.