Studie von Eriko Kudo
In einer Umgebung mit einer zu geringen Luftfeuchtigkeit werden diese drei Barrieren wirkungslos. Die Stärke der Erkrankung verschlimmert sich bei einer niedrigen relativen Luftfeuchtigkeit unabhängig von der Viruslast. Zudem hemmt eine zu geringe Luftfeuchtigkeit die Reparaturfähigkeit des Zellgewebes.
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Schleimhautbarriere
Die Epithelzellen der Atemwege besitzen Flimmerhärchen, die von einer Schleimschicht bedeckt sind. An diesem Schleim bleibt ein Großteil der eingeatmeten Viren, Bakterien und Luftschadstoffe haften.
Die Flimmerhärchen transportieren den Schleim zusammen mit den Mikroorganismen und Schadstoffen in Richtung Kehlkopf, wo er ausgehustet oder verschluckt werden kann.
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Angeborene Immunität
(Frühphase der Infektionsbekämpfung)
Mikroorganismen, welche die erste Verteidigungslinie überwinden konnten, werden von weißen Blutkörperchen, den Polizisten der angeborenen Immunität, erkannt und aufgefressen.
Die Fresszellen geben Botenstoffe (Interferone) ab, welche die Produktion von Eiweißen auslösen, mit welchen sie gemeinsam die eingedrungenen Mikroorganismen bekämpfen.
3
Erworbene Immunität
(Spätphase der Infektionsbekämpfung)
In der Spätphase der Entzündung, wenn die ersten beiden Barrieren überwunden sind, werden erregerspezifische Antikörper gebildet.
Diese erworbene Immunantwort geht von B- und T-Lymphozyten aus, die durch Impfungen oder vorgängige Infektionen getriggert wurden und im immunologischen Gedächtnis gespeichert sind.
Niedrige Luftfeuchtigkeit reduziert die Barrierefunktion des Körpers
Influenza-A-Viren (IAV) verursachen weltweit Infektionen, die jährlich zu einer halben Million Todesfällen führen. Die Influenza-Ausbrüche treten in den Wintermonaten in gemäßigten Regionen auf. Sie erreichen ihren Höhepunkt zwischen November und März auf der Nordhalbkugel sowie zwischen Mai und September auf der Südhalbkugel. Beteiligt an diesen Epidemien sind Temperatur-Schwankungen, geringe Luftfeuchtigkeit, zu viele Personen in Innenräumen, Sonnenlichtmangel und damit verbundener Vitamin-D-Mangel.
Die ausführliche Studie von Akiko Iwasaki et al., zeigt erneut*, dass eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit die Anfälligkeit für Influenza-Infektionen deutlich erhöht (*Lipsitch et al. 2010, Studie über 30 Jahre). Eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit von 10 – 20 % r. F. führt zu einer Reduktion des Selbstreinigungsmechanismus der Atemwege, zu einer Reduktion der Widerstandsfähigkeit gegen Viren und zur Reduktion der Funktionsfähigkeit der Gedächtniszellen des Immunsystems. Bei einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit (50 % r. F.) treten die Reduktionseffekte nicht auf.
Drei Immunbarrieren zum Schutz vor Infektionen
Den Schutz vor einer Virusinfektion sollen 3 Barrieren des Immunsystems ermöglichen. Die 1. Barriere besteht aus der Schleimschicht, der Flüssigkeitsschicht auf der Schleimschicht und den Cilien auf der Oberfläche. Diese ermöglichen die Immunabwehr der über die Atemwege eindringenden Krankheitserreger und Partikel. Wenn das Virus diese erste Immunbarriere durchbricht, wird Interferon abgegeben, um Gene zu aktivieren, die die Viren bekämpfen bzw. blockieren.
Wenn es dem Virus gelingt, auch diese angeborene 2. Abwehrstufe zu durchbrechen, wird als 3. Stufe das adaptive Immunsystem aktiviert, um virusspezifische T- und B-Zell-Immunantworten der Gedächtniszellen auszulösen. Diese drei Barrieren werden wirkungslos bei Aufenthalt in einer zu niedrigen Luftfeuchtigkeit (10 – 20 % r. F.). Die Influenza Erkrankung bricht aus. Die Krankheit verschlimmert sich bei 10 - 20 % relativer Luftfeuchtigkeit unabhängig von der Viruslast. Zusätzlich wird die Reparaturfähigkeit des Zellgewebes gehemmt. Die Influenza-Erkrankung zeigt bei
50 % r. F. einen schwächeren Verlauf mit geringerem Fieber und kürzerer Dauer.
Originaltitel:
Low ambient humidity impairs barrier function and
innate resistance against influenza infection
Autoren:
Eriko Kudo, Eric Song, Laura J. Yockey, Patrick W. Wong,
Robert J. Homer und Akiko Iwasaki
Veröffentlicht: 2019
