Allergene: UV-Licht bringt Hoffnung für Allergiker

Für Allergikerinnen und Allergiker können winzige Partikel in der Luft zu einer Qual werden. Ob Katzenhaare, Hausstaubmilben, Schimmelsporen oder Pollen – schon ein kurzer Kontakt mit diesen Allergenen kann zu geschwollenen Augen, juckender Haut und Atembeschwerden führen. Das Tückische daran: Die allergieauslösenden Proteine können noch Monate nach dem Verschwinden ihrer ursprünglichen Quelle in Innenräumen verbleiben. Eine wiederholte Exposition kann bestehende Allergien verschlimmern oder sogar Asthma auslösen. Doch was wäre, wenn man diese Allergene einfach per Knopfdruck unschädlich machen könnte? Genau das haben Forschende der University of Colorado Boulder nun untersucht – mit vielversprechenden Ergebnissen.

„Wir haben herausgefunden, dass wir mit einer passiven, im Allgemeinen sicheren UV-Lichtbehandlung Allergene in der Luft schnell inaktivieren können“, erklärt Tess Eidem, leitende wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fachbereich für Bauingenieurwesen, Umwelttechnik und Architektur und Autorin der Studie. Die Ergebnisse, die im August veröffentlicht wurden, könnten dabei helfen, Menschen zu unterstützen, Allergene in Wohnungen, Schulen oder an anderen Orten zu bekämpfen, an denen sich diese in Innenräumen ansammeln. Doch warum lassen sich Allergene nicht einfach vernichten? Die Antwort liegt in ihrer Beschaffenheit: Im Gegensatz zu Bakterien und Viren sind Allergene keine lebenden Organismen, sondern Proteine mit einer einzigartigen 3D-Struktur.

Allergene verändern statt eliminieren

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Eidem und ihre Co-Autoren Mark Hernandez, Professor für Bauingenieurwesen, Umwelttechnik und Architektur, und Kristin Rugh, Mikrobiologin im Labor, suchten nach einem einfacheren Weg, um Allergene unschädlich zu machen. Anstatt die allergieauslösenden Proteine vollständig zu eliminieren, versuchten sie, deren Struktur so zu verändern, dass das Immunsystem sie nicht mehr erkennt. „Wenn Ihr Immunsystem an einen Schwan gewöhnt ist und Sie das Protein so entfalten, dass es nicht mehr wie ein Schwan aussieht, kommt es zu keiner allergischen Reaktion“, erläutert Eidem das Prinzip. Ihre Studie legt nahe, dass UV-Licht genau diese Veränderung bewirken kann. Frühere Forschungen haben bereits gezeigt, dass UV-Licht Mikroorganismen in der Luft abtöten kann, darunter auch das Virus, das COVID-19 verursacht.

Für die Untersuchungen verwendete das Forschungsteam UV-Licht mit einer Wellenlänge von 222 Nanometern. Diese weniger intensive Alternative gilt als sicher für bewohnte Räume, da sie nicht tief in die Zellen eindringt. Allerdings weist Eidem darauf hin, dass auch diese Methode nicht völlig risikofrei ist, beispielsweise aufgrund der möglichen Bildung von Ozon, weshalb die Exposition begrenzt werden sollte. In einer unbewohnten und versiegelten Kammer mit einem Volumen von 350 Kubikfuß pumpten die Forschenden mikroskopisch kleine Aerosol-Allergene aus Milben, Tierhaaren, Schimmel und Pollen. Anschließend schalteten sie vier UV222-Lampen in der Größe einer Brotdose an der Decke und am Boden ein. Die Untersuchung der Luft in Zehn-Minuten-Intervallen und der Vergleich mit unbehandelter, allergenhaltiger Luft mittels Labortests zeigte deutliche Unterschiede.

UV-Licht reduziert Allergene in der Luft schnell

In den mit UV-Licht behandelten Proben war die Immunerkennung deutlich reduziert, was bedeutet, dass die Antikörper viele der allergieauslösenden Proteine nicht mehr erkannten und sich nicht mehr an sie banden. Bereits nach 30 Minuten sank der Gehalt an Allergenen in der Luft um durchschnittlich 20 bis 25 Prozent. „Das ist eine ziemlich schnelle Reduzierung, wenn man sie mit monatelanger Reinigung, dem Entfernen von Teppichen und dem Baden von Haustieren vergleicht“, sagt Eidem. UV222-Lampen sind zwar bereits im Handel erhältlich, hauptsächlich für industrielle antimikrobielle Anwendungen, doch die Forscherin hofft, dass Unternehmen tragbare Versionen entwickeln, die man bei Bedarf einschalten kann.

Solche portablen UV222-Systeme könnten beispielsweise eingesetzt werden, wenn man Freundinnen oder Freunde mit Haustieren besucht oder einen staubigen Keller aufräumt. Auch Arbeitnehmende, die häufig Allergenen ausgesetzt sind, könnten von dieser Technologie profitieren. Laut Eidems eigener Forschung können allergische Reaktionen in solchen Arbeitsumgebungen sogar tödlich sein. Die Wissenschaftlerin hofft, dass ihre Stufienergebnisse und weitere zukünftige Untersuchungen den zahlreichen von Allergien betroffenen Menschen Linderung verschaffen oder sogar Leben retten können. Denn laut den Centers for Disease Control leidet jeder dritte Erwachsene und jedes dritte Kind in den Vereinigten Staaten an Allergien. Auch in Deutschland gehen Fachleute davon aus, dass etwa ein Drittel der Menschen von Allergien betroffen ist. Ein großer Teil wird durch die Luft übertragen.

Neue Wege zur Allergene-Bekämpfung und Asthma-Prävention

Die Ergebnisse der Studie eröffnen neue Perspektiven im Kampf gegen Allergene und die von ihnen ausgelösten Beschwerden. Angesichts der Tatsache, dass Asthmaanfälle, die oft durch Allergene in der Luft ausgelöst werden, in den Vereinigten Staaten täglich etwa zehn Menschen das Leben kosten, betont Eidem die Wichtigkeit, neue Wege zur Vorbeugung zu entwickeln. Die UV-Lichtbehandlung könnte ein vielversprechender Ansatz sein, um Allergikerinnen und Allergikern das Leben zu erleichtern und schwerwiegende gesundheitliche Folgen zu verhindern. Weitere Forschung auf diesem Gebiet ist jedoch notwendig, um die Anwendungsmöglichkeiten und Sicherheitsaspekte genauer zu untersuchen und die Technologie alltagstauglich zu machen. Dennoch zeigt die Studie, dass im Kampf gegen Allergene durchaus Licht am Ende des Tunnels sein könnte – nämlich UV-Licht.