Blütenstände des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia). © Stefan.lefnaer. CC BY-SA 4.0.
Pollen des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia) bilden größere Mengen an Allergenen, wenn sie Stickstoffdioxid-haltigen Abgasen ausgesetzt sind, wie Wissenschaftler nun heraus fanden. Darüber hinaus entdeckten die Forscher, dass einem NO2-Stress ausgesetzte Pflanzen ein bisher unbekanntes neues Allergen bilden.
Ein internationales Forscherteam hat untersucht, wie sich Stickoxide auf die Pollen des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia) auswirken. Dazu begasten sie die Pflanzen mit verschiedenen Mengen von NO2, das bei der Verbrennung von Treibstoff entsteht. Wie die Forscher beobachteten, verändert der durch das NO2 auf die Pflanzen einwirkende Stress die Protein-Zusammensetzung der Pollen. Dadurch waren verschiedene Formen des Allergens Amb a 1 deutlich erhöht. Zudem banden die Pollen von NO2 behandelten Pflanzen deutlich stärker an spezifische IgE-Antikörper von Ambrosia-Allergikern. Mit dieser Reaktion beginnt oft eine allergische Reaktion beim Menschen.
Bisher unbekanntes Allergen bei Ambrosia entdeckt
Und noch etwas fiel bei den Pollen begaster Pflanzen auf: Bei ihren Untersuchungen entdeckten die Forscher ein Protein, was von den Pflanzen nur bei NO2–Stress gebildet wird. Dieses war bisher noch nicht als Ambrosia-Allergen bekannt. Es ähnelt stark einem bei Gummibäumen, Schimmelpilzen und anderen Pflanzen bekanntem Allergen.
Blätter des Beifußblättrigen Traubenkrauts (Ambrosia artemisiifolia). © Dalgial. CC BY-SA 3.0.
NO2-Stress macht Pollen aggressiv
„Letztlich ist damit zu rechnen, dass die ohnehin schon aggressiven Ambrosia-Pollen durch die Luftverschmutzung in Zukunft noch allergener werden“ fasst Studienleiterin Ulrike Frank die Ergebnisse zusammen. Sie und ihr Team vom Instituts für Biochemische Pflanzenpathologie forschen schon seit längerem an der Pflanze, die vor Jahren vermutlich über Vogelfutter nach Europa kam und sich hier aufgrund des Klimawandels stark ausbreitet. Ihre Pollen sind sehr aggressiv und haben sich in Amerika bereits zur Hauptursache für Heuschnupfen und Allergien entwickelt. Da Ambrosia erst im Spätsommer blüht, verlängert sie zudem die „Saison“ für Allergiker. „Nachdem bereits gezeigt wurde, dass an Autobahnen wachsende Ambrosia deutlich allergener ist als ihre Verwandten abseits der Straße, konnten wir nun einen Grund dafür liefern“, ordnet Ulrike Frank die Ergebnisse ein. „Da in der Natur und an Straßen hunderte Parameter eine Rolle spielen könnten, war die Lage bisher nicht eindeutig.“ Künftig wollen die Wissenschaftler überprüfen, ob Pollen von mit NO2-behandelten Pflanzen auch im lebenden Organismus stärkere Reaktionen hervorrufen.
Helmholtz Zentrum München, 17. August 2015
Originalpublikation:
Zhao, F. et al. (2015). Common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.): Allergenicity and molecular characterisation of pollen after plant exposure to elevated NO2. Plant, Cell & Environment, DOI: 10.1111/pce.12601