Gerade und klare Epithelbarriere von gesunden Bronchialepithelzellen (oben) und undichte und beschädigte asthmatische Epithelzellen (unten).  (Bild: Cezmi Akdis)
Gerade und klare Epithelbarriere von gesunden Bronchialepithelzellen (oben) und undichte und beschädigte asthmatische Epithelzellen (unten). (Bild: Cezmi Akdis)

Der Mensch ist einer Vielzahl von Umweltstoffen und Chemikalien
ausgesetzt. Gemäss der Epithelbarriere-Hypothese schädigen zahlreiche
Substanzen das Epithel, die Schutzschicht von Haut, Lunge und Darm.
Dadurch entwickeln oder verschlimmern sich knapp zwei Milliarden
chronischen Erkrankungen wie Allergien, Autoimmun-, neurodegenerative und
psychische Krankheiten.

Epithelien bilden die Aussengrenzen des menschlichen Körpers. Insbesondere
in der Haut, im Darm oder in der Lunge schützt diese Schicht die
dahinterliegenden Gewebe vor Eindringlingen – etwa Bakterien, Viren,
Umweltgifte, Schadstoffe und Allergene. Werden die Haut- und
Schleimhautbarrieren geschädigt und undicht, wandern beispielsweise
Bakterien ins Gewebe ein und führen zu lokalen, meist chronischen
Entzündungen. Das hat sowohl direkte wie indirekte Folgen.

Chronische Krankheiten durch Schädigung der Epithelbarriere

Cezmi Akdis, Direktor des mit der Universität Zürich (UZH) assoziierten
Schweizerischen Instituts für Allergie- und Asthmaforschung (SIAF), hat
nun im Wissenschaftsmagazin «Nature Reviews Immunology» den aktuellen
Wissensstand zusammengefasst. «Der Epithelbarriere-Hypothese zufolge sind
Schäden an den schützenden Epithelzellschichten für knapp zwei Milliarden
chronischen, nicht-infektiösen Krankheiten verantwortlich», sagt UZH-
Professor Akdis. Allein das SIAF hat in den letzten 20 Jahren mehr als 60
Publikationen dazu verfasst, wie diverse Substanzen die Epithelien
verschiedener Organe schädigen.

Erklärung für Zunahme von Allergien und Autoimmunkrankheiten

Die Epithelbarriere-Hypothese liefert eine Erklärung, warum
Autoimmunkrankheiten und Allergien seit Jahrzehnten zunehmen: Sie sind die
Folge von Industrialisierung, Urbanisierung und dem westlichen Lebensstil.
Denn zahlreiche Menschen sind heute einer Vielzahl von toxischen Stoffen
wie Ozon, Nanopartikel, Mikroplastik, Reinigungsmittel, Pestizide, Enzyme,
Emulgatoren, Feinstaub, Abgase, Zigarettenrauch und unzähligen Chemikalien
in Luft, Nahrung und Wasser ausgesetzt. «Neben der globalen Erwärmung und
Viruspandemien wie COVID-19 stellen diese schädlichen Substanzen eine der
grössten Bedrohungen für die Menschheit dar», betont Akdis.

Von A wie Asthma bis Z wie Zöliakie

Lokale Epitheldefekte in Haut und Schleimhäuten führen zu allergischen
Erkrankungen, entzündlichen Darmerkrankungen und Zöliakie. Die
Beeinträchtigung der Barriere führt aber auch zu vielen anderen
Krankheiten, die sich durch Veränderungen der Bakteriengemeinschaften im
Gewebe auszeichnen. Entweder bekämpft das Immunsystem fälschlicherweise
«gute» Bakterien, die sich im gesunden Körper befinden, oder richtet sich
gegen pathogene Eindringlinge, also «schlechte» Keime. Im Darm tragen
undichte Epithelbarrieren und ein gestörtes Gleichgewicht des Mikrobioms –
der Gesamtheit aller Bakterienarten – zum Ausbruch und zur Verschlimmerung
chronischer Autoimmun- und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes,
Adipositas, rheumatoide Arthritis, multiple Sklerose oder Morbus Bechterew
bei. Zudem stehen auch neurodegenerative oder psychische Erkrankungen wie
Parkinson und Alzheimer respektive Autismus und chronische Depression mit
undichten Epithelbarrieren in Verbindung. Sie können durch entfernte
Entzündungsreaktionen und Veränderungen des Darm-Mikrobioms, ausgelöst
oder verstärkt werden.

Vermeiden, verbessern und weiterforschen

«Es ist enorm wichtig, die Epithelbarrieren weiter zu erforschen, um die
molekularen Mechanismen besser zu verstehen und neue Ansätze zur
Prävention, Frühintervention und Therapie zu entwickeln», sagt Akdis. Neue
Behandlungen sollen darauf abzielen, die gewebespezifischen Barrieren zu
stärken, das Eindringen von Bakterien zu blockieren oder die Besiedlung
durch pathogene Erreger zu verhindern. Auch die Beeinflussung des
Mikrobioms – etwa durch gezielte Ernährung – ist eine der Strategien. Und
nicht zuletzt gilt es, die Exposition mit schädlichen Substanzen möglichst
zu vermeiden und weniger toxische Produkte zu entwickeln.