ATS 2025: Mütterliche Exposition gegenüber Luftverschmutzung verstärkt möglicherweise Asthma bei Kindern

Ergebnisse einer Untersuchung an Mäusen deuten darauf hin, dass das Risiko für Asthma bei Erwachsenen zunimmt, wenn die Mutter während der Schwangerschaft einer erhöhten Schadstoffbelastung in der Luft ausgesetzt war.

Die Forschenden, die ihre neuen Erkenntnisse auf der diesjährigen internationalen Konferenz der American Thoracic Society (San Francisco/USA; 18.-21. Mai) präsentierten, berichteten außerdem, dass die Nachkommen von Mäusen mit Exposition gegenüber erhöhter Luftverschmutzung dauerhafte epigenetische Veränderungen aufwiesen, die sich auf die Lunge und die Immunantwort auswirkten.

Folgen nicht nur für kindliches Asthma, sondern auch im Erwachsenenalter

Während frühere Studien darauf hindeuteten, dass die Belastung von Müttern durch Luftverschmutzung das Asthmarisiko der Nachkommen im Kindesalter erhöhen kann, liefert die Studie neue Erkenntnisse darüber, wie epigenetische Mechanismen diesen Effekt beeinflussen könnten. Sie belegt laut den Autoren außerdem, dass die Gesundheit beeinträchtigt werden kann, selbst wenn das Individuum nie direkt selbst Luftverschmutzung ausgesetzt ist. „Dies unterstreicht, wie wichtig es ist, Schwangere vor Luftverschmutzung zu schützen, da deren Auswirkungen über Generationen hinweg anhalten können“, erklärte Dr. Razia Zakarya von der University of Technology Sydney (Australien). Sie forscht außerdem in der Epigenetics of Chronic Disease Group am Woolcock Institute of Medical Research (ebenfalls Australien).

Der Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Asthmaprävalenz, -schweregrad und Krankenhausaufenthalten ist gut belegt. Es bestehen jedoch noch Lücken im Verständnis der molekularen Mechanismen, die diesen Zusammenhang steuern. Erst wenn diese geschlossen würden, könne man gezielt präventiv und therapeutisch vorgehen, meinen die Verfasser der nun vorgestellten Arbeit. Insbesondere das „molekulare Gedächtnis“ bei pränataler Belastung sei noch nicht gut erforscht, sagte Zakarya.

Untersuchung im Mausmodell

Für die neue Arbeit untersuchte die Forschergruppe die Auswirkungen einer mütterlichen Exposition gegenüber Luftverschmutzung bei Mäusen. Zunächst setzten sie eine Gruppe trächtiger Tiere Luftverschmutzungspartikeln und eine andere einer harmlosen Kochsalzlösung aus. Anschließend teilten sie deren Nachkommen in Gruppen mit und ohne Asthma ein. Das Ergebnis: Erwachsene Mäuse, deren Mütter während der Trächtigkeit Luftverschmutzung ausgesetzt gewesen waren, reagierten auf Allergene mit einer stärkeren Konstriktion der Atemwege, wodurch sich ihre Asthmasymptome verschlimmerten als bei ihren Artgenossen mit Muttertieren ohne Exposition.

Das Wissenschaftlerteam fand außerdem heraus, dass Tausende von Genen in der Lunge dieser Nachkommen anders exprimiert wurden als bei denen nichtexponierter Muttertiere. Darüber hinaus beobachteten Zakarya et al., dass die mütterliche Expositon gegenüber Luftverschmutzung während der Trächtigkeit die DNA-Methylierungsmuster der Nachkommen veränderte – eine epigenetische Modifikation, die die Genaktivität steuert. „Dies deutet auf einen epigenetischen ‚Gedächtniseffekt‘ pränataler [Exposition gegenüber] Luftverschmutzung hin, der bis ins Erwachsenenalter anhält und die Regulation von Genen beeinflusst, die mit der Lungenfunktion und der Immunantwort in Zusammenhang stehen“, betonte Zakarya.

Bemerkenswerterweise hätten die in der Studie getesteten Luftverschmutzungswerte den WHO-Richtlinien für eine „sichere“ Luftqualität entsprochen, berichtete die Wissenschaftlerin weiter. Dies lasse darauf schließen, dass diese Richtlinien möglicherweise überarbeitet werden müssen. Als nächstes plant das Team Untersuchungen zu der Frage, ob vergleichbare epigenetische Veränderungen auch in menschlichen Populationen auftreten. Auch Möglichkeiten, wie solche Veränderungen rückgängig gemacht oder abgemildert werden können, stehen auf der Forschungsagenda der Arbeitsgruppe.