Seit Jahrzehnten beobachten Forschende ein Phänomen: Kinder, die auf Bauernhöfen aufwachsen, entwickeln seltener Asthma, Heuschnupfen und Neurodermitis als andere Kinder. Dieser sogenannte Bauernhofeffekt wurde in zahlreichen Studien beschrieben. Doch wie entsteht er?

Als mögliche Erklärung gilt der intensive Kontakt mit einer vielfältigen mikrobiellen Umwelt – wie jener in Kuhställen. Doch welche Mikroorganismen dabei tatsächlich eine Rolle spielen und wie sie das Immunsystem beeinflussen, blieb lange unklar.

Nun hat ein internationales Forschungsteam um den Epidemiologen Markus Ege vom LMU Klinikum München erstmals konkrete Bakterien und deren Stoffwechselprodukte identifiziert, die einen großen Teil dieses Schutzeffekts erklären könnten.

Warum Bauernhofkinder seltener Allergien entwickeln

Lange wurde der Bauernhofeffekt mit der Hygienehypothese erklärt. Sie entstand 1989 und besagt vereinfacht, dass sich das Immunsystem schlechter entwickelt, wenn Kinder in den ersten Lebensjahren mit zu wenig Mikroorganismen in Kontakt kommen.

"Mädchen und Jungen, die auf Bauernhöfen aufgewachsen und einer großen Vielfalt von Mikroben ausgesetzt sind, haben das Problem deutlich seltener", sagt Markus Ege. Ihr Immunsystem sei ständigen bakteriellen "Sparringspartnern" aus der Stallluft ausgesetzt und lerne dadurch, überschießende Entzündungsreaktionen zu vermeiden.

Heute betrachten Forschende die Hygienehypothese allerdings etwas differenzierter. So verweist etwa der chilenische Allergologe Arturo Borzutzky darauf, dass viele Menschen in Städten in Lateinamerika gleichzeitig vielen Bakterien ausgesetzt seien und dennoch vielfach Asthma entwickeln.

"Die einfachste Form der Hypothese kann dies nicht erklären", schreibt er auf DW-Anfrage. Eges neue Studie würde allerdings eine präzisere Erklärung unterstützen: "Es sind bestimmte mikrobielle Signale, die vor Allergien schützen und nicht die Exposition im Allgemeinen", so Borzutzky.

Heißt: Statt möglichst vieler Keime scheinen vielmehr bestimmte Mikroorganismen entscheidend für den Schutzeffekt zu sein.

Neun Bakterien statt nur "mehr Natur"

Für die Studie analysierte das internationale Team um Markus Ege die Proben und Gesundheitsdaten von mehr als 1000 Kindern aus europäischen Studien. Untersucht wurden unter anderem Nasenabstriche und Staubproben aus Wohnungen und Kuhställen.

Mithilfe moderner Gen- und Stoffwechselanalysen konnten die Forschenden neun Bakterien identifizieren, die besonders eng mit dem Schutz vor Asthma und allergischen Erkrankungen verbunden sind. Die Bakterien erklären nach den Berechnungen der Forschenden etwa zwei Drittel des schützenden Effekts bei Asthma sowie rund die Hälfte des Effekts bei Heuschnupfen und Neurodermitis.

Asthma, Heuschnupfen und Neurodermitis bilden die sogenannte atopische Trias – drei eng verwandte allergische Erkrankungen.

Von der Kuh über die Luft zum Kind

Doch die Bakterien selbst sind nur ein Teil der Geschichte. Entscheidend sind offenbar die Stoffwechselprodukte, die sie produzieren.

Die Forschenden beschreiben in ihrer Studie erstmals eine mögliche Wirkungskette: Bakterien aus dem Darm von Kühen produzieren Stoffwechselprodukte, die in Luft und Staub der Ställe gelangen. Kinder atmen diese Stoffe ein, worauf bestimmte Rezeptoren in den Atemwegen aktiviert werden. Die Folge: Entzündungsreaktionen werden gedämpft und das Allergierisiko sinkt.

Warum die ersten 1000 Tage für den Allergieschutz entscheidend sind

Doch wann genau ist dieser Kontakt besonders wichtig? Die aktuelle Studie wurde an Grundschulkindern durchgeführt. "Also ist die Wirkung sicher in den ersten Lebensjahren", schreibt Ege auf DW-Anfrage.

Frühere Untersuchungen zeigen außerdem, dass die Prägung möglicherweise schon vor der Geburt beginnt. Regelmäßige Aufenthalte von Schwangeren in Stallumgebungen können das Immunsystem des ungeborenen Kindes beeinflussen.

Nach der Geburt folgen weitere sensible Phasen. Wenn der sogenannte Nestschutz durch die mütterlichen Antikörper nach etwa sechs Monaten nachlässt, nehmen Atemwegsinfekte zu, so Ege. Später kommen mit dem Besuch von Kita und Kindergarten neue Kontakte zu Krankheitserregern hinzu. All dies trägt dazu bei, das Immunsystem zu formen.

Wichtig: Nicht alle Asthmaformen sind gleich

Der Bauernhofeffekt wurde mittlerweile in vielen Ländern beobachtet. Die relevanten Umwelteinflüsse unterscheiden sich aber offenbar.

"So spielt zum Beispiel in China Geflügelhaltung eine größere Rolle, während in unseren Breiten eindeutig die Milchwirtschaft relevant ist", so Ege. Ob weltweit die gleichen Bakterien beteiligt sind, müsse noch untersucht werden.

Gleichzeitig ordnen Ege und Borzutzky die Bedeutung des Bauernhofeffekts ein. Denn dieser ist nur ein Baustein in einem deutlich größeren Puzzle. Weltweit hätten andere Faktoren eine viel größere Bedeutung als Asthma-Risikofaktoren, wie Luftverschmutzung, Passivrauchen sowie materielle und psychische Notlagen, so Ege. Auch struktureller Rassismus kann beispielsweise über schlechtere Wohnbedingungen, höhere Umweltbelastungen oder einen erschwerten Zugang zur Gesundheitsversorgung Einfluss auf die Gesundheit nehmen.

Die neue Studie zum Bauernhofeffekt erklärt vor allem die allergische Komponente von Asthma. Darauf verweist auch der chilenische Allergologe Arturo Borzutzky, der kürzlich einen Leitartikel zu Allergien in Lateinamerika veröffentlicht hat.

Viele Asthma-Erkrankungen, die in lateinamerikanischen Städten vorkommen, seien aber aber gar nicht primär allergisch. "Der größte Teil des Asthmas mit hoher Verbreitung in lateinamerikanischen Städten ist nicht-atopischer Natur, und wird eher durch Armut, beengte Wohnverhältnisse, Luftverschmutzung und Infektionen als durch eine Sensibilisierung gegenüber Allergenen verursacht", schreibt er.

Aus dem Stall zum Medikament?

Für Ege liegt die wichtigste Botschaft seiner Studie nicht "im Bauernhof" selbst. Sondern darin, dass sich das Risiko für bestimmte Formen von Asthma und anderen Allergien durch Kontakt mit den richtigen Mikroorganismen verkleinern lässt.

Im Mittelpunkt steht die Frage, welche biologischen Signale aus dieser Umgebung schützen und wie sie genutzt werden könnten. Der langfristige Plan: den natürlichen Schutzeffekt eines Bauernhofs medizinisch nachbilden. "Das ist natürlich das erklärte Ziel, sonst würde unsere Forschung ins Leere laufen", so Ege.

Bis daraus tatsächlich Medikamente oder vorbeugende Therapien werden, wird jedoch noch viel Zeit vergehen. Für realistisch hält Ege es dennoch, "aber eben nicht bald". Die Entwicklung neuer Wirkstoffe und die notwendigen Zulassungsverfahren dauerten in der Regel Jahrzehnte.

Allergieschutz in der Stadt: Was Familien jetzt wissen sollten

Die Forschung zum Bauernhofeffekt ist kein Plädoyer gegen das Stadtleben. Im Gegenteil: Borzutzky betont, dass urbane Räume ebenfalls gesundheitliche Vorteile bieten können: So sei der Zugang zu Impfungen oft besser als in ländlichen Regionen. Impfungen verhinderten schwere Atemwegsinfektionen, die in der Regel die Atemwege schädigen, statt das Immunsystem sinnvoll zu trainieren. Als Beispiel nennt er das landesweite RSV-Immunisierungsprogramm in Chile, das die Zahl schwerer Bronchiolitis-Fälle, meist ausgelöst durch das RS-Virus, bei Säuglingen deutlich reduziert habe und sich in den kommenden Jahren möglicherweise auch auf die Asthmahäufigkeit auswirken könnte.

Für Familien in Städten sieht Borzutzky eine praktische Botschaft: "Keine Angst vor ganz normalem Schmutz, Haustieren oder Geschwistern - diese Kontakte sind wahrscheinlich sogar hilfreich", schreibt er. Gleichzeitig sollten bekannte Risikofaktoren wie Rauch und Luftverschmutzung ernst genommen werden.