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Klima und Gesundheit One Health: Klimawandel triggert Volkskrankheiten

Steigende Temperaturen beschleunigen Prozesse: Was im Chemie-Unterricht mit der sogenannten Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel, kurz RGT-Regel, gelehrt wurde, gilt im weiteren Sinne auch für die Auswirkungen der Klimaerwärmung auf Risikogruppen und empfindliche Personen. Helmholtz Munich hat die vier wichtigsten Volkskrankheiten, deren Symptome durch den Klimawandel verstärkt werden, im Visier: Allergien, Diabetes sowie Erkrankungen von Lunge und Herzkreislauf. Das Ziel der Forschenden: Risikofaktoren aus der Umwelt und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit erkennen, um personalisierte Therapien zu entwickeln und vorbeugend zu schützen.

Klimaveränderungen spüren wir alle. Unser Ziel ist es, die Gesundheit trotz Klimawandel zu stärken und so Volkskrankheiten auch bei sich ändernden Umweltbedingungen zu verhindern und zu bekämpfen.

Prof. Dr. Claudia Traidl-Hoffmann, Direktorin des Instituts für Umweltmedizin von Helmholtz Munich, berät neben ihrer Forschungstätigkeit auch in ihrer Funktion als Ärztin Menschen mit Allergien und atopischen Erkrankungen wie Neurodermitis bei Beschwerden aufgrund des Klimawandels – und kann daher komplexe Zusammenhänge anschaulich vermitteln.

Hitze stresst den Körper

Steigende Temperaturen verstärken die Ursachen und Folgen von Allergien und allergischen Erkrankungen wie Heuschnupfen, Asthma und Neurodermitis: Mildere Temperaturen im Winter, Frühling und Spätherbst beispielsweise führen zu einer verlängerten Pollensaison. Menschen mit Pollenallergie sind nun teilweise das ganze Jahr über betroffen. Hitze, Luftverschmutzung und Trockenstress für Pflanzen verändern die Beschaffenheit von deren Pollen, machen deren Eiweiße teilsweise allergener. Eingewanderte Pflanzen mit einer längeren Blühdauer wie die hoch-allergene Pflanze Ambrosia tragen ebenfalls dazu bei und bringen zusätzlich neue allergieauslösende Pollen ins Blütenstaub-Potpourri.

Wissenschaftler:innen von Helmholtz Munich erforschen Möglichkeiten zur Prävention und Therapie allergischer Reaktionen auf Pollen, um die Symptome zu lindern oder eine Pollenallergie gar nicht erst entstehen zu lassen. Denn: Lassen Menschen mit Heuschnupfen ihre Allergie nicht behandeln oder schützen sich nicht vorbeugend gegen die Allergene, kann es sogar zum sogenannten Etagenwechsel kommen: Die Symptome von allergischem Schnupfen (allergische Rhinitis) weiten sich von den oberen auf die unteren Atemwege, also die Lungen aus. Allergisches Asthma bronchiale kann die Folge sein. Die Einbuße an Lebensqualität durch die chronische Erkrankung verstärkt sich.

Die spezifische Immuntherapie oder auch Hyposensibilisierung genannt, ist der effektivste Schutz gegen Heuschnupfen. Für Menschen bei denen diese bislang einzige ursächliche Therapie gegen die Pollenallergie nicht vollständig wirkt oder die sich nicht immunisieren lassen wollen oder können, erforschen wir vorbeugende Maßnahmen: Mithilfe unserer tagesaktuellen Pollenflugvorhersagen kann sich jede:r über den aktuellen Pollenflug informieren und seine Aktivitäten im Freien entsprechend anpassen. Mit unserem langfristigen Pollenmonitoring können wir rückblickend und in die Zukunft gerichtet den Einfluss des Klimawandels darstellen.

Prof. Dr. Jeroen Buters, ist stellvertretender Direktor des Institus für Allergieforschung von Helmholtz Munich. Buters ist Pollenexperte und erforscht wie der Pollenflug noch präziser vorhergesagt werden kann – tagesaktuell auf den jeweiligen Standort bezogen.

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Gewitter und Pollen – ein gefährliches Duo

Wenn es regnet, besteht kein Pollenalarm? Das stimmt so nicht: Vor allem beim Gewitter können Pollen bei Menschen mit Heuschnupfen das sogenannte Gewitterasthma – das sind starke allergische Asthmaanfälle – auslösen.

Die Elektrizität beim Gewitter kann, kombiniert mit starken Winden und Regen, die Hülle von Pollen zum Platzen bringen. Dadurch entstehen viele kleine Partikel, die tiefer in die Lunge und Bronchien eindringen und hier die Lunge stark reizen oder  Infektionen auslösen können.

Prof. Dr. Claudia Traidl-Hoffmann, Direktorin des Instituts für Umweltmedizin von Helmholtz Munich,  erforscht Ursachen und Therapien für das sogenannte Gewitterasthma.

Neurodermitis flammt auf

Wissenschaftler:innen von Helmholtz Munich erforschen Zusammenhänge, um Krankheiten ursächlich zu bekämpfen und die Gesundheit zu stärken. Die atopische Erkrankung Neurodermitis bei Säuglingen und Kleinkindern gilt als Einfallstor für viele weitere Allergien: Ist die Schutzbarriere der Haut gestört – dies ist bei Neurodermitis der Fall – haben Pollen, aber auch alle anderen Allergene freie Bahn in den Körper. Sie können das Immunsystem triggern und den Startschuss für weitere Allergien sein. Auch hier hat der Klimawandel besonders in Verbindung mit Luftschadstoffen einen Einfluss auf den Krankheitsverlauf: Hitze infolge des Klimawandels lässt Neurodermitis aufflammen, so dass die ganze Haut teilweise großflächig entzündet ist.

Wir forschen an personalisierten Therapien gegen Neurodermitis: Die atopische Erkrankung im Kindesalter ist die Stellschraube, mit der wir – wenn wir sie richtig einstellen – auch andere Allergien verhindern können.

Prof. Dr. Claudia Traidl-Hoffmann, Direktorin des Instituts für Umweltmedizin von Helmholtz Munich, ist Expertin für die Auswirkungen des Klimawandels auf Neurodermtitis und berät als Ärztin betroffene Patient:innen.

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Wenn der Körper überhitzt

Der Körper kann Hitze nur bis zu einer Grenze ausgleichen. Schwitzen, erweiterte Blutgefäße oder erhöhte Herz- und Atemfrequenz schaffen Kühlung, versetzten den Körper aber auch in Stress. Hält dieser an oder steigt die Außentemperatur weiter, können gesundheitliche Schäden entstehen: Die Blutgerinnung kann sich verändern und Herzkreislauf-Probleme bis hin zum Herzinfarkt, aber auch Atemwegserkrankungen und Diabetes können sich verschlechtern.

Wir erforschen, wie sich Hitze in Kombination mit Luftschadstoffen und Lärm im städtischen Umfeld auf unsere Gesundheit auswirkt.

Prof. Dr.  Annette Peters, Direktorin des Instituts für Epidemiologie von Helmholtz Munich, forscht zu den gesundheitlichen Auswirkungen von Luftverschmutzung und anderer Umweltfaktoren und setzt sich mit chronischen Erkrankungen wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Lungenerkrankungen in Bezug auf den Klimawandel auseinander.

Risikogruppen schützen – die Lunge ist besonders hitzeempfindlich

Neben Menschen, die Probleme mit dem Herzkreislauf haben, sind auch Personen mit Lungenkrankheiten wie COPD und Asthma besonders stark von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen: Ihre Lunge ist besonders hitzeempfindlich und Hitze kann Atemprobleme auslösen: Häufig kann die Atemfrequenz bei hohen Temperaturen nicht gesteigert werden und dadurch bleibt die überschüssige Wärme im Körper. Dieser kann dann überhitzen und Atemnot auslösen. Schadstoffe und Ozonwerte aus der Luft reizen die Bronchien und Atemwege zusätzlich.

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Blutzuckers fährt Achterbahn: Klima und Diabetes

Auch Menschen mit Diabetes beeinflusst der Klimawandel negativ. Ihr Blutzuckerspiegel kann bei Hitze schneller außer Kontrolle geraten, denn: Hohe Außentemperaturen regen die Durchblutung an und Insulin gelangt als Folge schneller in den Körperkreislauf. Dadurch steigt das Risiko einer Unterzuckerung, die schlimmstenfalls zu Verlust der eigenen Kontrolle über den Körper oder zu Bewusstlosigkeit führen kann. Und auch bei Diabetiker:innen kann es zu einem Wechselspiel mit anderen Erkrankungen kommen: So haben Menschen mit Diabetes beispielsweise ein erhöhtes Risiko, einen Hitzekollaps zu erleiden. Die Durchblutung des Herzens funktioniert bei vielen von ihnen grundsätzlich schlechter als bei Menschen ohne Diabetes. Bei Hitze weiten sich die Blutgefäße und lassen – ebenso wie ein erhöhter Flüssigkeitsverlust durch vermehrtes Schwitzen – den Blutdruck sinken. Beides kann in einen Kreislaufkollaps münden.

Schatzkammer der Wissenschaft

Forschende von Helmholtz Munich können Langzeitaussagen zum Einfluss des Klimawandels auf die Gesundheit treffen: Im Rahmen der Gesundheitsstudien KORA, die seit Mitte der 1980er Jahre 18 000 Frauen und Männer zum Herzkreislauf erfasst, können sie erkennen, dass die negativen Auswirkungen des Feinstaubs mit steigender Außentemperatur zunehmen. Im Rahmen der NAKO-Gesundheitsstudie  haben Wissenschaftler:innen deutschlandweit Gesundheitsdaten von 205 000 Personen seit 2014 erhoben sowie Blut- und Urinproben im Biorepository von Helmholtz Munich bei Minus 80 bis Minus 180 Grad Celsius tiefgefroren – eine Schatzkammer an Daten. Anhand dieser Daten konnte zu Beispiel klar belegt werden, dass Allergien häufiger und zu einem früheren Zeitpunkt im Leben auftreten.

Mit zunehmenden Klimawandel werden auch Pollen und Schadstoffe in der Luft für uns gefährlicher. Hitze wirkt verstärkend.

Prof. Dr. Annette Peters, Direktorin des Instituts für Epidemiologie von Helmholtz Munich, bringt den Datenschatz aus den Gesundheitsstudien KORA und NAKO in Zusammenhang mit Umweltfaktoren und leitet daraus wissenschaftliche Aussagen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit ab.

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Das Gesamtbild im Blick

Allergien, Diabetes, Lungenkrankheiten und Herzkreislauf-Probleme – all diese Krankheitsbilder werden nachteilig von Klimawandel und Klimaerwärmung beeinflusst und stehen auch untereinander teilweise in Wechselwirkung. Forschende von Helmholtz Munich haben das „Big Picture“ im Blick: Sie wollen die Zusammenhänge verstehen, um vorbeugend die Krankheitsentstehung zu verhindern oder Symptome bei bestehender Erkrankung zu lindern – für eine bessere Gesundheit trotz sich verändernder Umweltbedingungen. Ihr Ansatz: Vernetze Grundlagenforschung in Zusammenarbeit mit Kliniken und internationalen Partnerinstitutionen mit dem Ziel personalisierte Diagnose-, Präventions- und Therapiemöglichkeiten zu erforschen.

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IAP (Institut für Asthma und Allergieprävention)

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IEM (Institut für Umweltmedizin)

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