Mausmodell: Exposition gegenüber Antibiotika im frühen Lebensalter kann langfristig Asthma und Allergien verursachen

Eine frühe Exposition gegenüber Antibiotika eliminiert Bakterien im Verdauungstrakt, die sich potenziell positiv auf die Gesundheit auswirken, und kann Asthma und Allergien verursachen. Das zeigt eine neue experimentelle Studie an Mäusen.

Die in „Mucosal Immunology“ veröffentlichte Studie liefert laut den Autoren den bisher stärksten Beweis dafür, dass der seit Langem beobachtete Zusammenhang zwischen einer Antibiotika-Exposition in der frühen Kindheit und der späteren Entwicklung von Asthma und Allergien kausaler Natur ist.

„Die Auswirkungen für die Praxis sind einfach: Vermeiden Sie den Einsatz von Antibiotika bei kleinen Kindern, wann immer Sie können, da dies das Risiko erheblicher, langfristiger Probleme mit Allergien und/oder Asthma erhöhen kann“, fasst Seniorautor Martin Blaser, Direktor des Center for Advanced Biotechnology und Medizin an der Rutgers University (USA) zusammen.

In der Studie stellten die Forschenden von der Rutgers University, der New York University (USA) und der Universität Zürich (Schweiz) fest, dass Antibiotika „unter den am häufigsten verwendeten Medikamenten bei Kindern die Mikrobengemeinschaft im Darm sowie Stoffwechselfunktionen beeinflussen. Diese Veränderungen in der Struktur der Mikrobiota können sich auf die Immunität des Wirts auswirken.“

Im ersten Teil der Untersuchungen am Mausmodell erhielten fünf Tage alte Tiere Wasser, Azithromycin oder Amoxicillin. Nachdem die Mäuse ausgewachsen waren, setzten die Forscher sie einem häufigen Hausstaubmilben-Allergen aus. Mäuse, die eines der Antibiotika, insbesondere Azithromycin, erhalten hatten, zeigten erhöhte Raten von Immunantworten, also Allergien.

Im zweiten und im dritten Teil der Studie testeten die Forschenden die Hypothese, dass eine frühe Exposition gegenüber Antibiotika (nicht aber eine spätere Exposition) Allergien und Asthma verursacht, indem einige gesunde Darmbakterien abgetötet werden, die die gesunde Entwicklung des Immunsystems unterstützen.

Hauptautor Timothy Borbet übertrug zunächst bakterienreiche Kotproben von der ersten Gruppe von Mäusen auf eine zweite Gruppe erwachsener Tiere, die zuvor keinerlei Bakterien oder Keimen ausgesetzt gewesen waren. Einige erhielten Proben von Mäusen, denen als Jungtiere Azithromycin oder Amoxicillin verabreicht wurde. Andere erhielten normale Proben von Mäusen, die Wasser erhalten hatten.

Mäuse, die durch Antibiotika veränderte Proben erhielten, entwickelten nicht mit höherer Wahrscheinlichkeit Immunreaktionen auf Hausstaubmilben als andere Mäuse – ebenso wie bei Menschen, die im Erwachsenenalter Antibiotika erhalten, nicht häufiger Asthma oder Allergien auftreten als bei Personen ohne Antibiotika-Exposition im Erwachsenenalter.

Für die nächste Generation der Mäuse im Modell sah es jedoch anders aus. Nachkommen von Tieren, die durch Antibiotika veränderte Proben erhielten, reagierten stärker auf Hausstaubmilben als solche, in die man nicht durch Antibiotika modulierte Kotproben transferiert hatte. Ebenso reagierten solche Mäuse, die selbst als Jungtiere Antibiotika ausgesetzt gewesen waren, stärker auf das Allergen, als Tiere, die nur Wasser bekommen hatten.

„Dies war ein sorgfältig kontrolliertes Experiment“, erklärt Blaser. „Die einzige Variable im ersten Teil stellte die Exposition gegenüber Antibiotika dar, und die einzige Variable in den anderen beiden Teilen war, ob die Diversität der Darmbakterien durch Antibiotika beeinflusst worden war. Alles anderen die Mäuse betreffenden Parameter waren identisch.“ Der Wissenschaftler fügt hinzu, dass dass „diese Experimente starke Evidenz dafür liefern, dass Antibiotika über ihre Wirkung auf Darmbakterien unerwünschte Immunreaktionen hervorrufen, aber nur, wenn das Darmmikrobiom in der frühen Kindheit verändert wird.“