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Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches Tropen- und Public Health-Institut, Basel

Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

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Hygiene-Hypothese Asthma und Allergie

Wo stehen wir heute

Prof Dr med Charlotte Braun-Fahrlaumlnder

Schweizerisches Tropen- und Public Health-Institut Basel

Hintergrund

bull Asthma und Allergien insbesondere bei Kindern = haumlufige chronische Krankheit in hochentwickelten Laumlndern

bull Globales Gesundheitsproblem mit hohen sozialen und oumlkonomischen Kosten

bull Starke Zunahme seit 60er Jahren jetzt Tendenz zur Stabilisierung

bull Deutliche geographische Unterschied (West-Ost Nord-Suumld)

bull Zunahme in Bevoumllkerungen deren Lebensstil sich lsquoverwestlichtrsquo

Haumlufigkeit von positiven Allergietests in Deutschland 1990

0

10

20

30

40

24-30 30-40 40-50 50-60 60-70 24-30 30-40 40-50 50-60 60-70

Ost

Ost

WestMaumlnner Frauen

hellipHintergrund

bull Genetische Disposition wichtig

bull Zunahme und geographische Unterschiede umweltbedingt

bull Diagnostik und symptomatische Therapie wesentliche Verbesserungen in letzten Jahrzehnten

bull Keine Heilung bisher keine uumlberzeugende Praumlvention zur Verhinderung der Krankheitsentstehung

bull Zahlreiche Ausloumlser von Beschwerden (Trigger) bekannt

Bronchus

Schadstoffe Tabakrauch

Psychosoziale Belastungen

Kaltluft

Allergene

Infekte Pharmakologische Substanzen

Koumlrperliche Anstrengung

Asthma-Ausloumlser

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

cen

tag

e o

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mp

les

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hin

th

edet

ecti

on r

ang

e

Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 2: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Hintergrund

bull Asthma und Allergien insbesondere bei Kindern = haumlufige chronische Krankheit in hochentwickelten Laumlndern

bull Globales Gesundheitsproblem mit hohen sozialen und oumlkonomischen Kosten

bull Starke Zunahme seit 60er Jahren jetzt Tendenz zur Stabilisierung

bull Deutliche geographische Unterschied (West-Ost Nord-Suumld)

bull Zunahme in Bevoumllkerungen deren Lebensstil sich lsquoverwestlichtrsquo

Haumlufigkeit von positiven Allergietests in Deutschland 1990

0

10

20

30

40

24-30 30-40 40-50 50-60 60-70 24-30 30-40 40-50 50-60 60-70

Ost

Ost

WestMaumlnner Frauen

hellipHintergrund

bull Genetische Disposition wichtig

bull Zunahme und geographische Unterschiede umweltbedingt

bull Diagnostik und symptomatische Therapie wesentliche Verbesserungen in letzten Jahrzehnten

bull Keine Heilung bisher keine uumlberzeugende Praumlvention zur Verhinderung der Krankheitsentstehung

bull Zahlreiche Ausloumlser von Beschwerden (Trigger) bekannt

Bronchus

Schadstoffe Tabakrauch

Psychosoziale Belastungen

Kaltluft

Allergene

Infekte Pharmakologische Substanzen

Koumlrperliche Anstrengung

Asthma-Ausloumlser

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

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35

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

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TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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TLR

4-m

RN

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A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

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CD

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NA

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18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 3: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Haumlufigkeit von positiven Allergietests in Deutschland 1990

0

10

20

30

40

24-30 30-40 40-50 50-60 60-70 24-30 30-40 40-50 50-60 60-70

Ost

Ost

WestMaumlnner Frauen

hellipHintergrund

bull Genetische Disposition wichtig

bull Zunahme und geographische Unterschiede umweltbedingt

bull Diagnostik und symptomatische Therapie wesentliche Verbesserungen in letzten Jahrzehnten

bull Keine Heilung bisher keine uumlberzeugende Praumlvention zur Verhinderung der Krankheitsentstehung

bull Zahlreiche Ausloumlser von Beschwerden (Trigger) bekannt

Bronchus

Schadstoffe Tabakrauch

Psychosoziale Belastungen

Kaltluft

Allergene

Infekte Pharmakologische Substanzen

Koumlrperliche Anstrengung

Asthma-Ausloumlser

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

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90

100

Per

cen

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

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TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

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-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 4: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

hellipHintergrund

bull Genetische Disposition wichtig

bull Zunahme und geographische Unterschiede umweltbedingt

bull Diagnostik und symptomatische Therapie wesentliche Verbesserungen in letzten Jahrzehnten

bull Keine Heilung bisher keine uumlberzeugende Praumlvention zur Verhinderung der Krankheitsentstehung

bull Zahlreiche Ausloumlser von Beschwerden (Trigger) bekannt

Bronchus

Schadstoffe Tabakrauch

Psychosoziale Belastungen

Kaltluft

Allergene

Infekte Pharmakologische Substanzen

Koumlrperliche Anstrengung

Asthma-Ausloumlser

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

cen

tag

e o

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mp

les

wit

hin

th

edet

ecti

on r

ang

e

Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 5: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Bronchus

Schadstoffe Tabakrauch

Psychosoziale Belastungen

Kaltluft

Allergene

Infekte Pharmakologische Substanzen

Koumlrperliche Anstrengung

Asthma-Ausloumlser

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

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20

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40

50

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80

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100

Per

cen

tag

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

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NA

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18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 6: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Gruumlnde fuumlr geographische Unterschiede und Zunahme

Zunahme von Umweltschadstoffen Luftschadstoffe Ernaumlhrung Passivrauchen Allergenexposition nur kleiner Anteil der Zunahme damit erklaumlrbar

Zunahme der Anfaumllligkeit fuumlr diese Krankheiten weil Schutzfaktoren verloren gingen

Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

05

06

07

08

09

1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

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50

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90

100

Per

cen

tag

e o

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th

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ecti

on r

ang

e

Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Kinder mit mehr (aumllteren) Geschwistern haben ein geringeres Risiko fuumlr Heuschnupfen (Strachan 1989)

lsquoHygiene Hypothesersquo

03

04

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1

11

12

0 1 2 3

Anzahl Geschwister

OR

Positiver Allergietest und Anzahl Geschwister (SCARPOL Studie Schweiz)

laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

cen

tag

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hin

th

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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laquoHygiene-Hypotheseraquo

sbquoThese observations could be explained if allergic diseases were prevented by infections in early childhood transmitted by unhygienic contact with older siblings

Over the past century declining family size improved household amenities and higher standards of personal cleanliness have reduced opportunities for cross-infection in young familieslsquo (Strachan 1989)

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

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15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

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50

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70

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100

Per

cen

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ang

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

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-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 9: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Alter beim Eintritt in eine Kinderkrippe und Allergie im Kindesalter

Kraumlmer et al Lancet 1999 353 450-54

Kinder aus Kleinfamilien (lt 4 Personen)

Allergie im Alter von 5-14 J

Alter (Monate) bei Eintritt in Krippe Trend-Test

6 ndash 11 12 ndash 23 ge 24 p-Wert

Asthma 0 1 3 003

Heuschnupfen 27 44 82 003

Sensibilisierung (Prick-Test)

157 218 270 lt 001

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

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50

60

70

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90

100

Per

cen

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on r

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e

Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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11

TLR

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RN

A [

ng

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RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

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CD

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-mR

NA

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18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 10: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Pollensensibilisierung Heuschnupfen und Asthma in Abhaumlngigkeit von durchgemachten oro-faumlkalen Infektionen bei italienischen Rekruten

Matricardi PM BMJ 2000 320 412-7

0

2

4

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12

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16

Pollensensibilisierung Asthma Heuschnupfen

0 1 2+ N of infections (T gondii H pylori Hep A)

Trend plt001

plt001

plt0001

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

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50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

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TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

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A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 11: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Time trend of hay fever prevalence and Hep-A seropositivity

Matricardi JACI 2002

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

cen

tag

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th

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ecti

on r

ang

e

Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

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A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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TLR

4-m

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 12: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Gegenargumente

Kein Zusammenhang

zwischen Atopie und serologischen Markern fuumlr Mumps Roumlteln Varizellen oder Zytomegalievirus-Infekte in Rekrutenstudie

zwischen Atopie und Masern-Impfung und durchgemachten Masern in zwei grossen Europaumlischen Kohorten (GB FI)

MMR-Impfung und Atopie in der Schweizer SCARPOL-Studie

Positiver Zusammenhang

RSV Virusinfektionen und Asthma

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

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32

329

124

0

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

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50000

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Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

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Nonfarmer Farmer

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 13: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Erweiterung der lsquoHygiene-

Hypothesersquo vom Pathogen

zur mikrobiellen Umwelt

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

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20

25

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Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

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329

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

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Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

plt0001

p=0121

p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

0

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Per

cen

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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TLR

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 14: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Braun-Fahrlaumlnder et al 1999

0

5

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15

20

25

30

35

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Asthma Hay Fever pos- Allergy Test

Farm children Non-farm children

The persons who are most subjected to the action of pollen belong to a class which furnishes the fewest cases of hay fever namely the farming classlsquo Charles Blackley 1873

Schulkinder die auf traditionellen Houmlfen leben haben seltener Allergien als Gleichaltrige aus demselben Dorf

Reported in more than 30 studies in various countries

v Mutius Nature Rev Immunol 2010

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

14

16

32

329

124

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

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Bauernkinder

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Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

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Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

EUm2

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p=0121

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Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

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Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

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Nonfarmer Farmer

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 15: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Exposition gegenuumlber baumluerlichem Umfeld im 1 Lebensjahr und Allergierisiko im Schulalter

118

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Asthma Heuschnupfen Sensibilisierung

Keine Exposition

Nur Bauernmilch

Nur Stall

Stall und Bauernmilch

Riedler Lancet 2001

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Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

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Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

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p=0052

Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Shop milk

Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

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TLR

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

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Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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30000

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Bauernkinder

(n=39)

Nichtbauernkinder

mit Stalltierkontakt

(n=15)

Nichtbauernkinder

ohne Kontakt zu

Stalltieren (n=30)

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Von Mutius et al Clin Exp Allergy 2000 30 1230-34

Matratzenstaub von Bauernkindern enthaumllt mehr mikrobielle Produkte als Staub von Nichtbauern-kindern

Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

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Nonfarmer Farmer

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Mehr Endotoxin ndash weniger Allergien (ALEX-Studie)

Braun-Fahrlaumlnder et al 2002 New England Journal of Medicine

Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Microbial exposures

Bacteria Fungi

Allergens

Grass pollen cow epithelia mites

Plant derived

material

polysaccarides (arabinogalactans)

Typical exposures

And many othershellip

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

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Nonfarmer Farmer

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

Page 19: Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? · Hygiene-Hypothese, Asthma und Allergie: Wo stehen wir heute? Prof. Dr. med Charlotte Braun-Fahrländer Schweizerisches

Mikrobielle Diversitaumlt und Asthma

Ege NEJM 2011

Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Farm milk gt 72degC

Farm milk lt 72degC

TH-1 Phenotype Non-Allergic

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Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

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Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

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Nonfarmer Farmer

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Odds Ratio unter 1 zeigt vermindertes Risiko fuumlr Allergien bei regelmaumlssigem Farmmilchkonsum an

DD Asthma

Hay fever

Hay fever

symp

RAST Pollen

04 06 08 10 12

Adj OR and 95 CI

Waser et al CEA 2007

Grosse europaumlische PARSIFAL-Studie bestaumltigt protektiven Effect von Farmmilchkonsum auf Asthma and Allergie

Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

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Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

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TH-1 Phenotype Non-Allergic

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T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

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Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Anteil Milchproben mit messbaren mikrobiellen Subgruppen

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Immunologic Hypothesis

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Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

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Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Working model of Immunobiology of farm exposure

(Vercelli D von Mutius E Nature Reviews Immunology 2010)

45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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45

67

8

TLR

2-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

78

91

11

TLR

4-m

RN

A [

ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

23

45

6

CD

14

-mR

NA

[ng

18s r

RN

A]

Nonfarmer Farmer

95 confidence intervals

plt00001 plt00001 p=00342

Ege Bieli JACI 2006

TLR2 TLR4 CD14

Genexpression of innate immunity receptors of farm and non-farm children (PARSIFAL)

Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Autoimmune Disease

TH-1 Phenotype Non-Allergic

Response

Pregnancy TH-2 Immune State

T-Lymphocyte Maturation

(T-reg) TH-2 Phenotype Allergic

Hypersensitivity

Asthma

Early Exposures

Immunologic Hypothesis

Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Zeitliche Veraumlnderungen von Infektionskrankheiten Asthma und Autoimmunerkrankungen

Bach NEJM 2002347911

Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Immunsystem braucht mikrobielle Stimulation fuumlr normale Entwicklung

Graham Rook PNAS 201311018360

Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Evolutionaumlre Perspektive Veraumlnderungen des inneren und aumlusseren mikrobiellen Umfelds

Graham Rook PNAS 201311018360

Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

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Von der Hygienehypothese zur Mikrobiota-Hypothese

Mensch = Superorganismus entstanden durch symbiotisches Beziehungsgeflecht mit innerer und aumlusseren Mikroorganismen (Mikrobiota Microbiom)

Menschliches Mikrobiom

liefert wichge Stoffwechselprodukte

Schuumltzt vor Pathogene

Steuert die Entwicklung des Immunsystems

Von lsquoHygienehypothesersquo zur Mikrobiota-Hypothese Veraumlnderungen der menschlichen-Mikrobiota verantwortlich fuumlr Zunahme moderner-Zivilisationskrankheiten wie Asthma Allergien Autoimmunkrankheiten aber auch Adipositas und psychische Erkrankungen

Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein

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Schlussfolgerungen

Hygiene-Hypothese hat Rolle von Mikroben als ausschliesslich zu bekaumlmpfenden lsquobad guysrsquo zu fuumlr die Gesundheit wichtigen lsquogood guysrsquo verschoben

Medizinische Fortschritte durch verbesserte Hygiene nach wie vor essentiell (einschliesslich Impfungen)

Biologisches Verstaumlndnis der Rolle von Mikroben stark gestiegen (viel Forschung)

Umsetzung in primaumlr (oder sekundaumlr) praumlventive Strategien jedoch noch kaum entwickelt

Empfehlungen fuumlr die Praxis schwierig abzuleiten jede neue Empfehlung muss auf Wirksamkeit gepruumlft sein