Allergene und Toxine

Etliche Allergene und Toxine werden durch Tiere, Pflanzen oder Bakterien gebildet wie z.B. allergieauslösende Pollen (z. B. von Birken, Gräsern), Toxine der Cyanobakterien oder Brennhaare des Eichenprozessionsspinners. Das Verbreitungsgebiet dieser Pflanzen-, Tier- und Bakterienarten hängt von den vorherrschenden Umweltbedingungen ab. Ein wesentlicher Faktor sind dabei die klimatischen Bedingungen einer Region. Das aktuelle Wachstum, die Allergen- und Toxinproduktion, sowie deren Freisetzung – und damit die konkrete Gesundheitsgefährdung – hängen von den Bedingungen in der aktuellen Saison ab, insbesondere vom Wetter. Durch den Klimawandel verändern sich die Umweltbedingungen, sodass sich die Verbreitungsgebiete allergen- und toxinproduzierender Arten verschieben können. Für Bayern bedeutet dies in den meisten Fällen, dass das Verbreitungsgebiet bestehender Arten größer wird und wärmeliebende neue Arten nach Bayern einwandern können.

Pollen

Von allen allergischen Erkrankungen stellen durch Pollen verursachte Allergien den größten Anteil dar, in Deutschland sind mittlerweile bis zu 15% der Bevölkerung betroffen.

Im Vergleich zu früheren Jahren hat sich die Pollensaison insgesamt verlängert und der Blühbeginn allergener Pflanzen tritt früher ein. Milde Temperaturen im Winter und Frühling führen dazu, dass viele Pflanzen früher im Jahr blühen (z. B. Hasel, Birke). Damit verschiebt sich der Beginn der Pollensaison vom Frühling in den Spätwinter. Durch wärmere Temperaturen und erhöhte CO2-Konzentrationen in der Luft wird die Biomassen- und Pollenproduktion der Pflanzen gestärkt. Dies kann zum einen dazu führen, dass sich die Pollensaison für die entsprechende Pollenart verlängert, zum anderen kann auch bei gleichbleibender Dauer die Intensität der Pollensaison verstärkt werden, falls mehr Pollen gleichzeitig freigesetzt werden. Mit Luftschadstoffen verunreinigte Pollen können zudem eine stärkere Wirkung haben als saubere Pollen. Durch eine höhere Exposition nimmt die Zahl der Allergiker zu.

Im Zuge des Klimawandels ist ferner zu erwarten, dass sich bestimmte allergene Pflanzen, wie bspw. das ursprünglich aus Nordamerika stammende beifußblättrige Traubenkraut (Ambrosia artemisiifolia), aufgrund steigender Jahresdurchschnittstemperaturen in Deutschland stärker verbreiten. Die Pflanze blüht im Spätsommer und ihre Pollen sind hoch-allergen.

Da sich durch die veränderten Wachstumsbedingungen neue Arten vermehrt ausbreiten und etablieren können (z. B. Ambrosia artemisiifolia L.), kann sich die Pollensaison zudem weiter in den Herbst hinein verlängern.

Cyanobakterien

Cyanobakterienblüte

Bild: F. Bauer, TU München
Cyanobakterienblüten

Cyanobakterien (auch „Blaualgen“ genannt) sind ein wichtiger Bestandteil verschiedener aquatischer Systeme. Unter bestimmten Bedingungen, bspw. im Sommer, sind massive Vorkommen von Cyanobakterien, sog. Blüten, keine Seltenheit. Gerade in nährstoffreichen, flachen Seen ist dies häufiger zu beobachten. In den vergangenen Sommern 2018 und 2019 trugen die langanhaltend heißen Temperaturen, neben eingetragenen Nährstoffen, zu einem Anstieg der Vorkommen von Cyanobakterienblüten in bayerischen Seen bei. Einige Bakterienstämme können Toxine produzieren, welche bei Mensch und Tier Haut, Leber oder Nerven schädigen können. Kinder, die beim Spielen im Uferbereich in den Sommermonaten Wasser verschlucken, sind hier eine Risikogruppe. Zudem kam es in der Vergangenheit auch immer wieder zu verendeten Hunden, nachdem diese Wasser aus Seen mit Cyanobakterienblüten getrunken hatten.

Eichenprozessionsspinner

Raupen von Schmetterlingen wie Schwamm- und Prozessionsspinnern können eine Dermatitis verursachen. Wenn der Mensch mit den Brennhaaren der Raupen, den Häutungsresten, den Nestern oder mit Brennhaar-kontaminierten Faltern in Kontakt kommt, entsteht teils durch mechanische Reizung, teils durch die toxischen Bestandteile eine Hautentzündung. Die Hautentzündung ist geprägt durch starken Juckreiz, Hautrötung, Quaddeln und Bläschen, vor allem an nicht von Kleidung bedeckten Hautpartien wie z. B. untere Extremitäten, Hals oder Gesicht. Manchmal bilden sich insektenstichähnliche Knötchen bzw. Papeln. Die Krankheitsdauer liegt bei 2 Tagen bis 2 Wochen. Die unterschiedliche Stärke des Krankheitsbildes hängt wahrscheinlich mit einer individuell variierenden Empfindlichkeit zusammen. Neben allergischen Reaktionen der Haut kann es auch zu weiteren Symptomen kommen wie z.B. Augenbindehautentzündung/Hornhautentzündung und Ophthalmia nodosa, zu Entzündungen im Rachenbereich und in den oberen Luftwegen.

Zusammengefasst

Der Klimawandel führt zu

  • einer Verlängerung der Pollensaison und Anstieg der Pollenkonzentration, Auftreten neuer Pollenarten,
  • einer Zunahme der Sensibilisierungsrate gegenüber Pollenallergenen in der Bevölkerung durch die erhöhte Exposition,
  • einem verstärkten Auftreten des Eichenprozessionsspinners und
  • zur Häufung von Cyanobakterienblüten in Badegewässern

Umsetzung von Klimaanpassung (Beispiele)

Der wirksamste Schutz vor den gesundheitlichen Auswirkungen von Allergenen und Toxinen ist die Vermeidung eines Kontakts. Am wirkungsvollsten ist hierbei die Überwachung und Bekämpfung der allergen-/ toxinproduzierenden Spezies. Wo dies jedoch nicht möglich ist, kommen dem Monitoring bekannter Bestände und der Vorhersage der Allergen-/Toxinfreisetzung eine große Bedeutung zu. Für die computergestützte Modellierung zukünftiger Belastungen sind fundierte Kenntnisse zu den Mechanismen nötig, welche zu einer Allergen-/Toxinausschüttung führen. Eine Maßnahme der Klimaanpassung besteht daher in der Durchführung entsprechender Forschungsprojekte sowie in der Umsetzung in konkreten Anwendungen.

Beim Vorkommen des Eichenprozessionsspinners in einer Region sollten einige Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden, um Gesundheitsbeeinträchtigungen soweit wie möglich zu minimieren. Förster, Waldarbeiter, Bauarbeiter und Landschaftsgärtner, die in Regionen mit starkem Befall arbeiten, gelten als besondere Risikogruppen, da durch häufigen Kontakt Reaktionsempfindlichkeit und Symptomintensität ansteigen können.

Umsetzbare oder bereits ergriffene praktische Maßnahmen zur Prävention beziehungsweise Anpassung speziell an Klimawandel-bedingte Veränderungen der Exposition gegenüber Pollen-assoziierten Allergenen sind beispielsweise:

  • Überwachung und Bekämpfung der Einschleppung oder Ausbreitung von allergie-auslösenden Pflanzen; für Bayern ist hier das Aktionsprogramm „Ambrosiabekämpfung in Bayern“ des Staatsministeriums für Gesundheit und Pflege zu nennen.
  • Berücksichtigung des Wissens um Pflanzen mit allergischem Potential bei der Bepflanzung öffentlicher Räume.
  • Bayernweites Monitoring der Pollenkonzentrationen durch acht elektronische Pollenmonitore (elektronisches Polleninformationsnetzwerk (ePIN)). Die Daten sind online frei verfügbar unter: epin.bayern.de