Spezialbericht Allergien, Teil 5 Risikofaktoren (1) [Spezialbericht Allergien, 2000]

5 Risikofaktoren

5.1 Genetik

Die Tatsache, daß Kinder aus Allergikerfamilien zu einem höheren Anteil selbst Allergiker werden, ist seit langem bekannt. Dies zeigen auch die in Tab. 5.1 aufgelisteten deutschen Schulkinderstudien. In einigen Untersuchungen war der mütterliche Einfluß stärker als der väterliche, ein Phänomen, das derzeit nicht vollständig verstanden ist (siehe auch Bergmann u.a. [1998b]).

Mittlerweile haben sich zahlreiche Arbeitsgruppen mit der Frage befaßt, welche Gene für Allergien und Asthma verantwortlich sind. Dabei zeigte sich sehr bald, daß diese komplexen Krankheiten kaum auf einzelne Gene zurückzuführen sein dürften. So läßt sich das Asthma bronchiale nicht durch einen einfachen Mendelschen Erbgang mit dominanter oder rezessiver Vererbung erklären. Es scheint vielmehr eine polygene Vererbung vorzuliegen, wobei verschiedene Genloci mit einem oder mehreren externen Faktoren interagieren.

Möglicherweise ist Asthma daher eher als ein Syndrom mit unterschiedlichen Ätiologien anzusehen, das in naher Zukunft als verschiedene Krankheiten eingestuft werden könnte, die durch einige Gemeinsamkeiten verbunden sind. (Nickel u.a. [1997], Barnes u.a. [1996a], Bleecker ; Meyers [1995], Cookson u.a. [1992]). Eine Übersicht über den derzeitigen Wissensstand gibt Tab. 5.2.

5.2 Allergene

Im folgenden werden die wichtigsten Allergene und allergenbeeinflussenden Faktoren dargestellt. Dabei stehen die Innenraumfaktoren im Vordergrund des Interesses (Tab. 5.3). Zusammenfassende Darstellungen finden sich in Wichmann u.a. [1995], Luzynska [1994] und Ledford [1994b]).

5.2.1 Wichtige Innenraumallergene

Acariden (Hausstaubmilben)

Hausstaubmilben leben im Bodenstaub, auf Polstermöbeln sowie auf Matratzen und ernähren sich weitgehend von Hautschuppen, Pilzen und anderen organischen Materialien im Staub. Sie benötigen feuchte Umgebungsbedingungen und vermehren sich optimal bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75% in ihrem Mikroklima. Die etwa 0,3 mm langen Tierchen produzieren aus teilweise verdauten Nahrungsbestandteilen und Verdauungsenzymen Kotpartikel, die von einer wasserdurchlässigen Membran umgeben sind und ähnlich wie Pollenkörner einen Durchmesser von 10 bis 35 µm haben. Die Allergenexposition kommt vorwiegend durch die Inhalation dieser Kotpartikel zustande.

Die Konzentration der Allergene im Hausstaub variiert innerhalb Deutschlands beträchtlich. Sie bestimmt das Risiko für eine Sensibilisierung, für das Auftreten von Asthmasymptomen und für die Entwicklung von allergischem Asthma. Symptome und Atemwegsempfindlichkeit gehen bei einer Expositionskarenz wie bei Krankenhausaufenthalten, nach Umzügen oder der Reduktion der Milbenkonzentration in der Wohnung, zurück. Als orientierende Schwellenkonzentrationen wurden eine Konzentration von 2 µg/g Gruppe-I-Milbenallergen für Sensibilisierung und Symptome sowie von 10 µg/g für akute Asthmaattacken vorgeschlagen, was jedoch nach neueren Untersuchungen kritisch zu hinterfragen ist.

Insekten (Kakerlaken)

Insekten, von denen bekannt ist, daß sie Inhalationsallergien auslösen können, sind Kakerlaken (Küchenschaben), Motten, Grillen, Mücken, Flöhe, Käfer und verschiedene Fliegen. Am wichtigsten sind hierbei die Kakerlaken, von denen Blattella germanica am weitesten verbreitet ist. Sie werden vorwiegend in Küchen und Abstellkammern gefunden, wobei Allergene auch in Haushalten ohne sichtbaren Hinweis auf Kakerlakenbesiedelung nachgewiesen werden. Informationen über die Verbreitung von Kakerlaken stammen vor allem aus den USA, wonach eine Besiedlung insbesondere in innerstädtischen Wohnblocks gegeben ist. In Deutschland scheinen sie keine große Rolle zu spielen.

Die Inhalation der Kakerlaken-Antigene kann bei empfindlichen Personen Bronchokonstriktionen auslösen. Ferner zeigen amerikanische Studien einen Zusammenhang zwischen einer Exposition gegenüber Kakerlaken und dem Auftreten von Asthmasymptomen. Schwellenkonzentrationen lassen sich bisher nicht angeben.

Haustiere (Katzen, Hunde)

"Streicheltiere" wie Hunde, Katzen, Meerschweinchen, Kaninchen, aber auch Ratten und Mäuse sind in vielen Haushalten anzutreffen, vor allem bei Familien mit Kindern. In diesen Haushalten ist im allgemeinen eine höhere Konzentration von Tierallergenen nachweisbar (Ingram u.a. [1995], Lau-Schadendorff u.a. [1992]).

Verschiedene Studien haben gezeigt, daß das Halten eines Hundes oder einer Katze in der Wohnung während der ersten 6 bis 12 Lebensmonate mit einem höheren Risiko der Sensibilisierung gegenüber diesen Haustieren im Hauttest verbunden ist.

Das Antigen der Katze wird vor allem in deren Talg- und Speicheldrüsen sowie in ihren Anal- und Tränendrüsen gebildet. Es lagert auf der Haut und im Fell, wo es durch das Putzen und Lecken der Katze verteilt wird. Katzenallergene sind vorwiegend an Partikel mit einem Durchmesser bis 10 µm gebunden, wobei ein Teil auf Partikeln von weniger als 2,5 µm Durchmesser gefunden wird. Der Passivtransport über die Kleidung führt dazu, daß Katzenallergene auch in Wohnungen ohne Katzen anzutreffen sind. Gerade in den Herbst- und Wintermonaten sind Katzenallergene über einen langen Zeitraum im Hausstaub als aktives Allergen nachweisbar (Klucka u.a. [1995], Munir u.a. [1995], Woodfolk u.a. [1995]). Die Exposition gegenüber Katzenantigen kann allergische Symptome wie Rhinitis oder asthmatische Beschwerden hervorrufen. Hierbei wird eine Sensibilisierungsschwelle von 8 µg/g Staub angegeben.

Das Allergen des Hundes findet sich ebenfalls auf dem Fell und im Speichel. Wie Hauttests mit Extrakten von Hundehaaren verschiedener Rassen zeigen, schwankt deren allergenes Potenzial. Hundeallergen wird in zwei Dritteln aller Wohnungen mit Hunden gefunden, allerdings auch in Wohnungen oder anderen Bereichen ohne Hunde, so daß auch hier der passive Transport eine Rolle spielt. In den USA reagierten in einer bevölkerungsbezogenen Studie 2,3% der Personen im Hauttest positiv auf Hundeallergen-Extrakt und die Prävalenz von Hundeallergien wird bei asthmatischen Kindern sogar auf 40% beziffert (Vanto [1983]). Bisher läßt sich keine Schwellenkonzentration für die Sensibilisierung oder die Entwicklung von Symptomen angeben.

Schimmelpilze

Pilze sind Organismen, die sich ungeschlechtlich und geschlechtlich vermehren und in einem oder beiden Reproduktionszyklen Sporen bilden. Die wichtigsten Schimmelpilze in Wohnungen sind Alternaria, Aspergillus, Cladosporium und Penicillium . Sie benötigen in gemäßigten Breiten mehr als 70% Luftfeuchtigkeit und wachsen relativ unabhängig von der Temperatur. Schimmelpilze finden sich demzufolge besonders in feuchten Teilen der Wohnung wie Kellern, auf Fensterbänken, in Duschen, Teppichen, Luftbefeuchtern und Klimaanlagen. Auch Außeneinflüsse wie schattige Außenmauern, Lagerung von organischem Abfall in Gebäudenähe und nahegelegenes Brachland fördern die Schimmelpilzbildung. Die Pilzallergene werden vor allem in den Sporen gefunden. Daraus folgt, daß nicht allein das Vorhandensein, sondern auch das Wachstum der Pilze für deren allergenes Potential von Bedeutung ist.

Die Prävalenz von Reaktionen auf Pilzallergene im Hauttest schwankt zwischen 1% und 10% bei Personen mit Atemwegssymptomen bis hin zu 27% bei Atopikern. Pilze können auch auf der Schleimhaut des Nasenraums und der Bronchien wachsen, was zu schweren Überempfindlichkeitsreaktionen führen kann. Eine derartige Besiedlung kommt bei Atopikern vor und ist mit einem deutlichen Anstieg des Gesamt-IgE und des entsprechenden spezifischen IgE verbunden. Für Alternaria konnte ein Zusammenhang zwischen der Sporenexposition und Asthmasymptomen bis hin zu schweren Asthmaattacken mit tödlichem Ausgang gezeigt werden ( O’Hollaren u.a. [1991]).

Die Quantifizierung von Schimmelpilzen im Rahmen epidemiologischer Studien erfolgt durch Kulturverfahren bei Hausstaub, Messung in der Raumluft oder anhand indirekter Parameter. Quantitative Aussagen zur Belastungssituation sind bisher noch durch eine große Variabilität und eine begrenzte Reproduzierbarkeit der Ergebnisse limitiert.

Weitere Allergene

Neben den oben diskutierten wichtigsten Innenraumallergenen können auch Pollen von außen in das Innere von Wohnungen eindringen, z.B. durch offene Fenster oder über die Kleidung. Innenraumkonzentrationen können in der Pollensaison durchaus Millionen Pollenkörner pro Gramm Staub ausmachen, was zwar deutlich unter den Außenluftkonzentrationen liegt, aber wegen der sehr viel längeren Aufenthaltsdauer in Wohnungen bedeutsam ist.

Bei den Pollen stehen die der windbestäubten Pflanzen im Vordergrund. Zimmerpflanzen sind bis auf wenige Ausnahmen nicht allergen, weil sie keine Pollen bilden. Allergien gegen Ratten, Mäuse oder Kaninchen sowie Vogelproteine spielen bei Expositionsbedingungen, wie sie in Innenräumen vorliegen, keine wichtige Rolle, sind aber bei intensivem beruflichen Kontakt beschrieben ( Ledfort [1994b]).

5.2.2 Beschreibung wichtiger allergenbeeinflussender Faktoren

Innenraumtemperatur und Feuchte

Temperatur und Luftfeuchtigkeit haben einen großen Einfluß auf die Vermehrung von Hausstaubmilben und den Befall mit Schimmelpilzen. Eine hohe relative Luftfeuchtigkeit sowie eine niedrige Raumtemperatur ist dabei mit einem verstärkten Milbenwachstum assoziiert.

Feuchte in den Wohnungen korreliert mit häufigem Duschen, Kondenswasser an Fensterscheiben, Fehlen von Wärmeisolation und Betonböden im Keller sowie dem Trocknen von Wäsche in der Wohnung an kalten Tagen.

Klimatische Umgebungsbedingungen führen zu spezifischen Innenraumbedingungen und können damit indirekte Wirkungen haben.

So wurden in einer multizentrischen Studie in Deutschland die höchsten Hausstaubmilben-Konzentrationen in Freiburg gemessen, das durch das schwülwarme Klima des Oberrheingrabens gekennzeichnet ist (Lau-Schadendorf u.a. [1992]).

Auch in Hamburg, das sich durch ein relativ feuchtes Klima auszeichnet, wurden höhere Milben-Konzentrationen als in Erfurt gemessen (Groß u.a. [1998]).

Luftaustausch

Die Häufigkeit des Lüftens und die Abdichtung von Wohnungen, z.B. zum Zwecke des Energiesparens, beeinflussen die Konzentration von Allergenen und Schadstoffen in Innenräumen.

Geringer Luftaustausch führt zu einem Anstieg desjenigen Anteils von Katzenallergen, der an feine Partikel (unter 2,5 µm Durchmesser) gebunden ist, welche länger in der Luft schweben als große Partikel.

Ebenso treten höhere Konzentrationen von Hausstaubmilben in selten gelüfteten Wohnungen auf, und dort insbesondere in Matratzen. Dabei ist unklar, ob hier ein direkter Einfluß der Luftaustauschrate vorliegt, oder ob dieser Zusammenhang indirekt über eine Veränderung der Temperatur und Feuchte vermittelt ist.

Schließlich sollte man beachten, daß häufigeres Lüften nicht automatisch zu einer Reduktion der Allergenkonzentration in der Wohnung führt: Lüften in der Pollen- oder Schimmelpilzsaison kann die Exposition gegenüber Außenluftallergenen ansteigen lassen (Luczynska [1994]).

Waschen und Staubsaugen

Das Waschen bei Temperaturen von 60°C und darüber tötet Hausstaubmilben in der Wäsche ab.

Staubsaugen kann dagegen lebende Milben nur in geringem Ausmaß aus den Teppichböden entfernen. Daher ist Saugen zur Reduzierung von Milbenallergenkonzentrationen weniger effektiv; es ist aber eine effektive Methode, die Konzentrationen von Katzenallergenen im Raum zu verringern. Voraussetzung dafür ist, daß der Filter des Staubsaugers effektiv arbeitet. Dies ist jedoch häufig nicht der Fall, so daß durch das Saugen Staubpartikel und damit Allergene in der Zimmerluft verteilt werden können.

Besonders allergenreduzierend wirken Staubsauger mit passiven elektrostatischen Filtern und doppelwandigen Papierbeuteln, die das Austreten von Staub verhindern.

Teppiche und Möbel

Das Vorhandensein von Teppichen und Teppichböden und deren Material beeinflussen die Allergenkonzentration in der Raumluft.

So findet man höhere Luftkonzentrationen von Hausstaubmilbenallergen bei Wollteppichen im Vergleich zu synthetischen Teppichen, was der elektrischen Ladung des synthetischen Materials zugeschrieben wird, das den Staub festhält. Hunde- und Katzenallergene werden in Teppichen, aber vor allem auch in Polstermöbeln angereichert und werden durch Passivtransport über die Kleidung beispielsweise auf Stühle in Klassenzimmern getragen. Als wichtigste Expositionsquelle für Hausstaubmilbenallergen ist das Bett anzusehen, wobei die Art des Bettes nur einen geringen Einfluß hat. Hingegen ist das Alter der Matratze von wesentlicher Bedeutung, denn mit zunehmendem Alter reichert sich das Milbenallergen an. Als weitere Quelle für Milbenallergen und andere Allergene sind schließlich Stofftiere zu nennen (Luczynska [1994]).

Bakterien

Die wichtigsten Quellen für Bakterien in Innenräumen sind Einrichtungen, die Wasser enthalten, wie Vernebler, Kühlaggregate, Abluftrohre von Wäschetrocknern und Heizsysteme mit integrierten Luftbefeuchtern sowie organische Materialien, insbesondere wenn sie bei warmen Temperaturen gelagert oder kompostiert werden.

Bakterien oder Endotoxine beeinflussen IgE-vermittelte allergische Reaktionen - neben der Auslösung verschiedener Krankheiten, die hier nicht betrachtet werden sollen. Endotoxine können dabei als Adjuvans dienen, welches die Symptome nach einer spezifischen Allergenexposition verstärken oder die Bereitschaft für eine allergische Sensibilisierung fördern kann ( Ledfort [1994b]).

5.2.3 Daten zur Verbreitung von Allergenen in Innenräumen

Im Vergleich deutscher Städte zeigten sich deutliche Unterschiede in der Verbreitung von Allergenquellen und Allergenen. Schulkinder in München leben etwa doppelt so oft mit Hunden und Katzen zusammen wie gleichaltrige Kinder in Leipzig (siehe Tab. 5.4).

Im Vergleich zwischen fünf westdeutschen Großstädten wurde im Teppichstaub der Wohnungen mit Abstand die höchsten Konzentrationen an Milbenallergen in Freiburg gefunden (Bergmann u.a. [1994a]).

Bei einer Analyse der Häufigkeit von Hausstauballergenen in 405 Wohnungen in Erfurt und Hamburg (Groß [1998], Groß u.a. [1999]) ergaben sich die höchsten Konzentrationen für das Katzenallergen ( Fel d1), gefolgt von den Milbenallergenen (Der f1 und Der p1) und den Küchenschabenallergenen (Bla g2). Bezogen auf die Räume waren die Milbenallergenkonzentrationen am höchsten auf der Matratze, gefolgt vom Schlafzimmerboden und vom Wohnzimmer. Die höchsten Katzenallergenkonzentrationen waren im Wohnzimmer nachweisbar, dann im Schlafzimmer und auf der Matratze.

Im Vergleich zwischen den Städten ergaben sich im Mittel in Hamburg signifikant höhere Allergenkonzentrationen als in Erfurt (3fach für Der p1, 5fach für Der f1, 3fach für Fel d1, Fahlbusch u.a. [1999]). In der Pilot-Studie zu dieser Untersuchung wurden die höchsten Endotoxin-Konzentrationen in der Küche, gefolgt von Wohnzimmer, Schlafzimmer und Matratze gemessen. Bei Küchen ohne Fenster war die Konzentration besonders hoch (Bischof u.a. [1995]).

5.2.4 Allergene und atopische Krankheiten

Obwohl aus zahlreichen Untersuchungen bekannt ist, daß Asthma im Kindesalter häufig mit der Sensibilisierung gegenüber Innenraumallergenen einhergeht, war nur in einigen Studien ein direkter Zusammenhang zwischen Staubkonzentration von Milbenallergenen und Asthma-Symptomen nachweisbar (Björnsson u.a. [1995], Sporik u.a. [1990]). So waren bei Kindern, bei denen sich bis zum elften Lebensjahr ein Asthma bronchiale entwickelte, im ersten Lebensjahr Allergenkonzentrationen von mehr als 10 µg Der p1 pro Gramm Staub bestimmt worden, und das Erkrankungsrisiko dieser höhergradig allergenexponierten Kinder war 4,8fach erhöht (Sporik u.a. [1990]). Die Allergenbelastung in Schulen, welche im wesentlichen aus der Kontamination der Kleidung von Schülern und Lehrern mit Tierepithelien resultiert, stellt einen Risikofaktor für die Verschlechterung asthmatischer Beschwerden bei empfänglichen Personen dar (Nowak [1998]).

Zusätzlich zu Hausstaubmilben, Katzen, Hunden sowie anderen Haustieren spielen unter unseren Lebensbedingungen Schimmelpilze bei Innenraumallergenen eine - wenn auch nachrangige - Rolle (Warner u.a. [1991]). In den USA sind Küchenschaben ätiologisch an dem "Inner City -Asthma" der armen Bevölkerung beteiligt (Kang u.a. [1993]).

5.2.5 Allergene und Sensibilisierung

Die erhöhte Exposition gegenüber Innenraumallergenen ist ein Risikofaktor für die frühe Sensibilisierung. Säuglinge und Kleinkinder verbringen etwa 90% der Zeit in Wohnungen (Seifert [1994]); die überwiegende Zahl der Kinder kommt daher zuerst mit Innenraumallergenen in Kontakt. Dabei ist die Hausstaubmilbe, die sich besonders zahlreich im Matratzenstaub findet, einer der ersten Sensibilisierungskandidaten. Fast die Hälfte der deutschen Neugeborenen wird allerdings als Erstgeborenes in der Regel in ein neues Bett mit einer neuen Matratze zum Schlafen gelegt, die noch keine erhöhte Konzentrationen an Hausstaubmilben aufweist, sich aber in einigen Monaten damit besiedelt.

Im Rahmen einer multizentrischen Geburtskohortenstudie (MAS) war im Alter von einem Jahr das häufigste spezifische IgE gegen Katzenallergene gerichtet. Im folgenden Jahr traten vermehrt Sensibilisierungen gegen Hausstaubmilben und Hunde auf. Bei Kindern mit positiver Familienanamnese reichten niedrigere Allergenkonzentrationen für die Sensibilisierung aus (Wahn u.a. [1997b]). Ähnliche Befunde zeigen Studien mit Schulkindern in mehreren deutschen Städten (Kühr u.a. [1995], Lau u.a. [1989]).

5.2.6 Wohnbedingungen und Sensibilisierung bzw. atopische Krankheiten

Es gibt mehrere Studien in Deutschland, die den Zusammenhang zwischen Wohnbedingungen und Sensibilisierung untersucht haben.

So ergab eine Querschnittuntersuchung an Schulkindern in Oberbayern deutlich niedrigere Sensibilisierungsraten gegenüber Aeroallergenen bei Kindern, die in Wohnungen leben, die überwiegend mit Holz und Kohle beheizt werden, im Vergleich zu Kindern in zentralbeheizten Wohnungen (von Mutius u.a. [1996]).

Eine Querschnittstudie aus Freiburg ergibt einen Zusammenhang zwischen Einzelraumheizung und der Lebenzeitprävalenz von Asthma bronchiale sowie der bronchialen Hyperreagibilität (Forster u.a. [1992]). Eine Studie an Schulkindern in Sachsen-Anhalt zeigt erhöhte Risiken für eine Sensibilisierung bei Kindern, die in Neubauten wohnen, die nach 1970 errichtet wurden (Heinrich u.a. [1998c]). Das gilt sowohl für Plattenbauten als auch für Ziegelbauten. Da diese neueren Wohnungen mit Fernwärme beheizt werden, passen die Ergebnisse gut zu denjenigen der Studie von von Mutius u.a. [1994a]. Beide Studien legen den Schluß nahe, daß möglicherweise "moderne" Wohnbedingungen schlechthin mit einem höheren Sensibilisierungsrisiko einhergehen.

Demgegenüber ergab eine Untersuchung von Kindern im Alter von ein bis zwei Jahren, daß vermehrt akute respiratorische Erkrankungen bei Kindern auftraten, deren Kindereinrichtungen nicht über Fernheizung beheizt wurden (Fiedler; hoyer [1996]), und auch andere Studien zeigen, daß Kinder, die Verbrennungsprodukten von Holz und Kohle im häuslichen Umfeld ausgesetzt waren, häufiger zu Bronchitis neigen. Daraus läßt sich die Hypothese ableiten, daß Kinder aus mit Einzelöfen beheizten Wohnungen zumindest in der frühen Kindheit ein erhöhtes Risiko für Atemwegserkrankungen gehabt haben.

Diese Infekte könnten wiederum einen protektiven Faktor für die Entwicklung atopischer Sensibilisierungen darstellen (Martinez [1994]). Kindern, die zeitlebens unter "modernen Wohnbedingungen" aufgewachsen sind, könnte ein solcher Schutzfaktor für die Entwicklung von Allergien fehlen. In diesem Fall könnte die höhere Allergiehäufigkeit im Westen zumindest zum Teil durch die modernen Wohnbedingungen im Vergleich zum Osten erklärt werden (Heinrich u.a. [1998c]).

Zu diesen Betrachtungen passen neuere Untersuchungen aus Bayern, wonach die Prävalenz von Asthma und Heuschnupfen bei Kindern, die auf einem Bauernhof aufgewachsen sind, deutlich seltener vorkommt als bei Stadtkindern (von Ehrenstein u.a. [1998]).

Schlußfolgerungen

Die Exposition gegenüber Allergenen ist einer der wichtigsten Risikofaktoren für das Auftreten einer Allergie. Hierbei erweisen sich vor allem die Allergene der Hausstaubmilbe und der Katze als besonders potent. Das Kakerlakenallergen, das in den USA eine wichtige Rolle spielt, ist in Deutschland bisher nur vereinzelt und dann nur in niedrigen Konzentrationen nachweisbar. Personen mit positiver Familienanamnese sind bei gleicher Allergenexposition deutlich häufiger sensibilisiert als Personen aus nicht vorbelasteten Familien.

Vertiefende Literatur

Custovic, A.; Taggart, S.; Woodcock, A. [1994]: House Dust Mite and Cat Allergen in Different Indoor Environments. In: Clinical and Experimental Allergy 24 , S. 1164 bis 1168.

Ledfort, D.K. [1994b]: Indoor Allergens. In: Journal of Allergy and Clinical Immunology 94, S. 327 bis 334.

Platts-Mills, T.A.E.; Vervloet, D.; Thomas, W.R.; Aalberse, R.C.; Chapman , M.D. [1997]: Dust Mite Allergens and Asthma: Report of the Third International Workshop. In: Journal of Allergy and Clinical Immunology 100, S. 2 bis 24.

5.3 Umweltschadstoffe

5.3.1 Innenraumschadstoffe

Verbrennungsprodukte, organische Kohlenwasserstoffe und Zigarettenrauch können in Innenräumen auf die Atemwege einwirken und das Auftreten von allergischen Erkrankungen beeinflussen. In der Regel liegt eine Mischexposition vor, wodurch die Zuordnung der Effekte in epidemiologischen Studien erschwert wird.

Stickstoffdioxid

Die Innenraumbelastung mit Stickstoffdioxid, das bei unvollständigen Verbrennungsprozessen entsteht, hängt stark vom Aufenthaltsbereich ab.

Speziell in Wohnungen, in denen mit Erdgas gekocht wird, werden höhere Konzentrationen in der Küche gefunden. Im Schlafzimmer hingegen, zusätzlich bedingt durch üblicherweise stärkeres Lüften, dominiert in der Regel das Kfz-bedingte Stickstoffdioxid, das von außen nach innen gelangt. Weitere Innenraumquellen sind Ölöfen, Zigarettenrauchen oder auch Heizsysteme mit mangelhaftem Rauchabzug.

Stickstoffoxid (NO2) ist ein oxidierendes Gas, das in die Bronchien inhaliert wird und dort oxidativen Streß verursacht. Zudem kann es die mechanische Reinigung der Lunge und die Immunabwehr reduzieren und so die Allergieentstehung beeinflussen. Ein konsistenter Zusammenhang zwischen NO2 und allergischen Reaktionen konnte epidemiologisch jedoch nicht gezeigt werden (Schupp u.a. [1994], Mermier u.a. [1993], Braun-Fahrländer u.a. [1992], Zwick u.a. [1988]).

Formaldehyd

Die Belastung durch Formaldehyd erfolgt fast ausschließlich in Innenräumen. Sie wird hauptsächlich durch Zigarettenrauchen, Spanplatten, offene Feuerstellen, Teppiche, Vorhänge, Lacke und Anstriche verursacht. Die Belastung aus Spanplatten hat in den alten Bundesländern in den letzten zehn Jahren stetig abgenommen. Demgegenüber weisen vor allem Altbauwohnungen in Ostdeutschland höhere Werte als im Westen auf, da in der ehemaligen DDR die Spanplatten sehr formaldehydreich produziert wurden.

Formaldehyd ist ein stechendes Reizgas, das in höheren Konzentrationen Reizungen der Augen, des Kehlkopfes und der Atemwege sowie ein leichtes Stechen in der Nase und im Rachen verursacht. Allergene Wirkungen formaldehydhaltiger Lösungen und Cremes auf der Haut sind gesichert, allergische Reaktionen im Bereich der Atemwege durch Inhalation von Formaldehyd sind umstritten (Wantke u.a. [1996], Dykewicz u.a.[1991]).

Passivrauchen

Zigarettenrauch enthält eine Vielzahl von Verbrennungsgasen wie NO2, CO, Formaldehyd, Rauchpartikel und komplexe organische Verbindungen, die negative gesundheitliche Auswirkungen wie Atemwegssymptome, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Lungenkrebs hervorrufen können. Hier soll nur auf den Zusammenhang mit Atemwegssymptomen und Asthma eingegangen werden.

Bei Kindern zeigt sich ein signifikant erhöhtes Auftreten von Asthma oder eine erhöhte Empfindlichkeit der Atemwege, wenn mindestens ein Elternteil Zigarettenraucher ist. Speziell bei Tabakrauchexposition im ersten Lebensjahr tritt bei Kindern mit atopischer Prädisposition " Wheezy Bronchitis " und Asthma signifikant häufiger auf als ohne Exposition. In mehreren Studien konnte eine positive Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen dem Grad des Passivrauchens (Zahl der Zigaretten und Anzahl der Raucher) und den genannten allergischen Krankheiten nachgewiesen werden ( Strachan u.a. [1998a], [1998b], Jöckel u.a. [1994]). Insgesamt erweist sich mütterliches Rauchen konsistent als wichtiger als väterliches Rauchen.

Passivrauchen kann mit einem früheren Beginn von Asthma und einem höheren Schweregrad der Erkrankung in Verbindung gebracht werden, und es kommt im späteren Leben oft zur Verbesserung von Asthma bei Kindern, wenn die Eltern nicht mehr in Gegenwart der Kinder rauchen (Murray; morrison [1986]).

5.3.2 Umweltschadstoffe und allergische Krankheiten

Für den wichtigsten Innenraumschadstoff, den Tabakrauch, wurde gezeigt, daß Kinder mit atopischer Dermatitis, die gegenüber Zigarettenrauch exponiert waren, ein erhöhtes Risiko haben, Asthma zu entwickeln.

Im Hinblick auf Außenluftschadstoffe gibt es die Hypothese, daß irritierende Gase wie SO2, NO2 oder Ozon eine Entzündung in der Schleimhaut der Atemwege hervorrufen können. Dies kann mit einer vermehrten Adsorption inhalierter Allergene mit anschließendem Übertritt in das lymphatische Gewebe und der Initiation des Prozesses der Sensibilisierung einhergehen (Schultz-Larsen [1993]).

Untersuchungen an Erstkläßlern im Westen (Nordrhein-Westfalen) ergaben einen signifikanten Einfluß des Lebens in der Nähe einer stark befahrenen Straße (<50 m) auf die Prävalenz der atopischen Dermatitis. Nach Adjustierung ergab sich im Westen ein Zusammenhang mit der Angabe "Arztdiagnose Ekzem" im Fragebogen (OR=1,33 signifikant) und dem Arztbefund "atopisches Ekzem am Tag der Untersuchung" (OR=1,89 signifikant). Im Osten (Sachsen und Sachsen-Anhalt) ist ein solcher Zusammenhang nicht anzutreffen (Krämer u.a. [1996]).

Bei 13 bis 14jährigen Schülern in Münster wurde im Rahmen der ISAAC-Studie eine positive Beziehung zwischen Verkehrsbelastung und Symptomen von Asthma und allergischer Rhinitis gefunden. Die Odds ratio erhöhte sich jeweils für die selbst berichteten Verkehrsbelastungskategorien "häufig" und "konstant" gegenüber "nie" für Asthmasymptome auf 1,53 und 2,15 bei Fragebogenerhebung auf 1,61 und 2,47 bei Erhebung mittels Videofragebogen sowie für Symptome allergischer Rhinitis auf 1,71 und 2,15 (Duhme u.a. [1996]).

In Japan wiesen Frauen, die innerhalb von 20 Metern Entfernung von der Straße lebten, mehr Atemwegsbeschwerden auf als diejenigen, die weiter entfernt wohnten ( Yokoyama u.a. [1985]). Bei Schulkindern wurden doppelt so viel Atemwegsbeschwerden - wie z.B. " Wheezing " - gefunden, wenn diese in der Nähe einer Straße wohnten (Murakami u.a. [1990]). Beschwerden der Zedernpollinose traten 50% häufiger bei Personen auf, die innerhalb von 200 Metern Entfernung zur Hauptstraße lebten ( Ishizaki u.a. [1987]). Diese Studien werden aber kritisiert, weil sie nicht ausreichend auf mögliche Störfaktoren wie Alter, Geschlecht, Rauchen und Sozialstatus kontrolliert wurden (von Mutius [1996], Krämer u.a. [1996]). Bei einer Untersuchung an 4.855 Erstkläßlern in Stuttgart im Jahr 1987 zeigte sich nach Adjustierung ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Asthmaprävalenz und den verkehrstypischen Schadstoffen NO2, NO und CO sowie dem Verkehr an der Wohnstraße, nicht jedoch mit Staubniederschlag und SO2 (Wichmann u.a. [1989]). In Sachsen-Anhalt war bei 5 bis 14jährigen im umweltbelasteten Gebiet Hettstedt sowohl die Prävalenz von Heuschnupfen als auch für Allergien insgesamt im Vergleich zum Kontrollgebiet Zerbst signifikant erhöht (Heinrich u.a. [1995b]).

5.3.3 Umweltschadstoffe und Sensibilisierung

Eine signifikant erhöhte Sensibilisierung im Hauttest zeigte sich sowohl bei Passivrauchexposition (Heinrich u.a. [1998a]) als auch im umweltbelasteten Gebiet Hettstedt im Vergleich zum Kontrollgebiet Zerbst (Heinrich u.a. [1995b]).

Bei den Kfz-Einflüssen ergab sich kein einheitliches Bild. Weder ließ sich eine erhöhte Sensibilisierung in der Nähe stark befahrener Straßen bei Erstkläßlern in Sachsen, Sachsen-Anhalt und NW nachweisen, noch ließ sich für spezifische IgE im Vergleich Sachsen/Sachsen-Anhalt/Nordrhein-Westfalen ein Zusammenhang mit stark befahrenen Straßen zeigen (Krämer u.a. [1996]). In einer westdeutschen Großstadt zeigte sich jedoch für Kinder, die sich länger als eine Stunde pro Tag draußen aufhielten, eine deutlich erhöhte Sensibilisierungsrate gegenüber Pollen (RAST), (Krämer u.a. [1991]).

5.3.4 Umweltschadstoffe und Bronchiale Hyperreagibilität

Der European Community Respiratory Health Survey (ECHRS) zeigte in Erfurt und Hamburg einen Zusammenhang von BHR mit dem Faktor "Kochen mit Kohle oder Holz" (OR=4,21) (Nowak u.a. [1996]).

Bei Kindern in Duisburg ergab sich ein teilweise signifikanter Zusammenhang zwischen BHR, gemessen mittels Kaltluftprovokation, und NO2 oder der Kombination aus mehreren Verkehrsschadstoffen (Schupp u.a. [1994]).

5.3.5 Schlußfolgerungen

Der weltweit gefundene Zusammenhang zwischen Passivrauchen und Asthma sowie bronchialer Hyperreagibilität bestätigt sich auch für die deutschen Studien.

Darüber hinaus zeigt sich in einigen, aber nicht in allen Studien ein Zusammenhang zwischen starker Belastung durch Verkehrsschadstoffe und atopischer Dermatitis, Asthma, BHR und Sensibilisierung.

Die Befunde sind aber in ihrer Gesamtheit nicht eindeutig interpretierbar und werden auch nicht durch klare Befunde aus ausländischen Studien gestützt.

Vertiefende Literatur

Schultz, K.; Petro, W. (Hrsg.) [1998]: Pneumologische Umweltmedizin. Atmungsorgane und Umwelt . Berlin: Springer.

Wichmann H.E.; Schlipköter, H.W.; Fülgraff, G. (Hrsg.) [1994]: Handbuch der Umweltmedizin . Landsberg: Ecomed.

Wichmann, H.E.; Wjst, M.; Heinrich, J. [1995]: Innenraumbelastungen, Asthma und Allergien - Zwischenbilanz und Ausblick aus epidemiologischer Sicht. In: Allergologie 18, S. 482 bis 494.