Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg

Titel:Die Rolle von Fettsäuren aus der Kuhmilch in der Entwicklung von allergischen Erkrankungen und Asthma bronchiale
Autor:Böcking, Christian
Weitere Beteiligte: Renz, H. (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2011
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0714
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-07143
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0714
DDC: Naturwissenschaften
Titel (trans.):The role of fatty acids in cow´s milk in the development of allergic diseases and asthma
Publikationsdatum:2011-10-21
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Fettsäuren, Konjugierte Linolsäure, Allergisches Asthma, allergy, Epidemiologie, Allergie, Fatty acids, conjugated linoleic acid, asthma, cow´s milk, Bronchialasthma, GC-MS, Gaschromatographie

Zusammenfassung:
Im Laufe des letzten Jahrzehnts konnte in zahlreichen Studien die allergo-protektive Eigenschaft von Bauernhofmilch, die auf traditionell geführten Bauernhöfen konsumiert wird, nachgewiesen werden. Im Besonderen der Konsum von unbehandelter Bauernhofmilch konnte vermehrt mit der Protektion vor Asthma bronchiale, Heuschnupfen oder der allergischen Sensibilisierung assoziiert werden. Eine zentrale Rolle wird dabei spezifische Milchfettsäuren, die insbesondere in traditioneller Bauernhofmilch vermehrt vorhanden sind, zugesprochen. Der Konsum dieser Fettsäuren wurde zudem zuvor immer wieder mit einem gesundheitlichen Benefit im Menschen assoziiert. Das Ziel dieser Arbeit war es, die allergo-protektive Eigenschaften dieser Kuhmilch-spezifischen Fettsäuren zu untersuchen und bestimmte protektive Fettsäuregruppen in dieser Bauernhofmilch zu charakterisieren. Dafür sollten mögliche Unterschiede in der Verteilung dieser Fettsäuren in Bauernhof- und Molkereimilchproben sowie in Serumproben von Bauern und Nicht-Bauern aus der PASTURE/Efraim-Studie untersucht werden und deren Aufnahme in die Zellmembranen, der Konsumenten dieser Milch nachgewiesen werden. Im ersten Teil der Arbeit wurde für diese Untersuchungen zunächst eine Analysemethode zur Bestimmung der Fettsäuremuster in verschiedenen humanen Blutkompartimenten und Milch etabliert. Diese Methodik ermöglichte u.a. auch das Biomonitoring der über die Milch zugenommen Fettsäuren im menschlichen Körper wie z.B. in humanen Zellmembranen. Die Analysen der Fettsäuremuster von Bauernhof- und Molkereimilchproben zeigten, dass Bauernhofmilch im Vergleich zu Molkereimilch einen signifikant erhöhten CLA-Gehalt besitzt. Dieser Gehalt wird jedoch sehr stark durch den Zeitpunkt (Saison) der Milchsammlung und der Weidehaltung der Milchkühe beeinflusst. Zudem konnten ebenso erhöhte CLA-Mengen im Serum von Bauern festgestellt werden und durch die Berechnung der Korrelation zwischen dem CLA-Gehalt der Milch und im Serum die Bioverfügbarkeit der über die Milch aufgenommenen CLAs bestätigt werden. Mithilfe der Berechnung von Odds Ratios konnte der Konsum von CLA-reicher Bauernhofmilch, jedoch nicht der erhöhte CLA-Serumspiegel der Bauern selbst, mit einem verminderten Risiko an Asthmasymptomen zu erkranken, aber nicht mit einem verminderten allergen-spezifischen IgE-Level, assoziiert werden. Im dritten Teil der Arbeit konnten die Ergebnisse der epidemiologischen Analysen in ein murines in vivo-Modell der akuten allergischen Atemwegsentzündung translatiert werden, um dort den Effekt auf die allergie- und asthma-protektiven Eigenschaften von pasteurisierter Bauernhofmilch und der darin enthalten CLAs zu überprüfen. Zu diesem Zweck wurde ein bereits bestehendes in vivo-Modell und die Verabreichungsform der Milch modifiziert, um die möglichst realitätsnahen Umstände des „Bauernhofmilch-Effekts“ im Mausmodell zu ermöglichen. Die spätere Charakterisierung des asthmatischen Phänotyps zeigte, dass die Pasteurisierung der Bauernmilch anscheinend die allergo-protektiven Kompenenten der Milch so verändert, dass der Schutz vor der Entwicklung von Allergie und Asthma in diesen Studien aufgehoben wurde. Die hier erhalten Daten liefern somit erstmals einen Hinweis, dass der CLA-Gehalt der Bauernhofmilch entscheidend für den Schutz vor Allergie und Asthma ist. Es scheint jedoch, dass es sich dabei nicht um einen kausalen Zusammenhang zwischen den CLAs selbst und dem Schutz vor Allergie und Asthma handelt, sondern als ob es sich beim CLA-Gehalt der Milch um einen Marker für die Bauernhofmilch mit allergo-protektiven Eigenschaften handelt.

Bibliographie / References

  1. Stables, M.J., and Gilroy, D.W. (2011). Old and new generation lipid mediators in acute inflammation and resolution. Prog. Lipid Res 50, 35‐51.
  2. Stulnig, T.M., and Zeyda, M. (2004). Immunomodulation by polyunsaturated fatty acids: impact on T‐cell signaling. Lipids 39, 1171‐1175.
  3. Ruiz‐Rodriguez, A., Reglero, G., and Ibañez, E. (2010). Recent trends in the advanced analysis of bioactive fatty acids. J Pharm Biomed Anal 51, 305‐326.
  4. Risé, P., Eligini, S., Ghezzi, S., Colli, S., and Galli, C. (2007). Fatty acid composition of plasma, blood cells and whole blood: relevance for the assessment of the fatty acid status in humans.
  5. Robinson D, Hamid Q, Bentley A, Ying S, Kay AB, and Durham SR (1993). Activation of CD4+ T cells, increased TH2‐type cytokine mRNA expression, and eosinophil recruitment in bronchoalveolar lavage after allergen inhalation challenge in patients with atopic asthma. J Allergy Clin Immunol 92, 313‐324.
  6. Sumi Y, and Hamid Q (2007). Airway remodeling in asthma. Allergol Int 56, 341‐348.
  7. Bligh EG, and Dyer WJ (1959). A rapid method of total lipid extraction and purification. Can J Biochem Physiol 37, 911‐917.
  8. Abbildung 28: Assoziationen zwischen CLA‐Gehalt von Milch‐ bzw. Serum und dem Auftreten von
  9. Berg, J.M., Stryer, L., and Tymoczko, J.L. (2007). Biochemie (Heidelberg [u.a.]: Elsevier, Spektrum, Akad. Verl.).
  10. Bhattacharya, A., Banu, J., Rahman, M., Causey, J., and Fernandes, G. (2006). Biological effects of conjugated linoleic acids in health and disease. J Nutr Biochem 17, 789‐810.
  11. Braun‐Fahrländer, C., and Mutius, E. von (2011). Can farm milk consumption prevent allergic diseases? Clinical & Experimental Allergy 41, 29‐35.
  12. Belury, M.A., and Kempa‐Steczko, A. (1997). Conjugated linoleic acid modulates hepatic lipid composition in mice. Lipids 32, 199‐204.
  13. Blümer, N., and Renz, H. (2007). Consumption of omega3‐fatty acids during perinatal life: role in immuno‐modulation and allergy prevention. J Perinat Med 35 Suppl 1, S12‐8.
  14. Serhan, C.N. (2008). Controlling the resolution of acute inflammation: a new genus of dual anti‐inflammatory and proresolving mediators. J. Periodontol 79, 1520‐1526.
  15. Bondia, E.M., Castellote, A.I., Lopez, M.C., and Rivero, M. (1994). Determination of plasma fatty acid composition in neonates by gas chromatography. J. Chromatogr. B, Biomed. Appl 658, 369‐374.
  16. Schreiner M, and Hulan HW (2004). Determination of the carbon deficiency in the flame ionization detector response of long‐chain fatty acid methyl esters and dicarboxylic acid dimethyl esters. J Chromatogr A 1045, 197‐202.
  17. Riley, C.M., and Rosanske, T.W. (1996). Development and validation of analytical methods (Tarrytown, N.Y: Pergamon).
  18. Sprong, R.C., Schonewille, A.J., and van der Meer, R. (2010). Dietary cheese whey protein protects rats against mild dextran sulfate sodium‐induced colitis: role of mucin and microbiota.
  19. Black, P.N., and Sharpe, S. (1997). Dietary fat and asthma: is there a connection? Eur Respir J 10, 6‐12.
  20. Russo, G.L. (2009). Dietary n‐6 and n‐3 polyunsaturated fatty acids: from biochemistry to clinical implications in cardiovascular prevention. Biochem. Pharmacol 77, 937‐946.
  21. Beaglehole, R., Bonita, R., and Kjellström, T. (1997). Einführung in die Epidemiologie (Bern ;, Göttingen ;, Toronto ;, Seattle: Huber).
  22. Bousquet J, Chanez P, Lacoste JY, Barneon G, Ghavanian N, Enander I, Venge P, Ahlstedt S, Simony‐Lafontaine J, and Godard P, et al. (1990). Eosinophilic inflammation in asthma. N Engl J Med 323, 1033‐1039.
  23. Suhren G, H.H.H.W.S.J. (1986). Evaluation of liposaccaride (LPS) content as determined by the limulus test in milk and milk products II: raw milk and influences of technological procedures. Milchwissenschaft, 156‐160.
  24. Simopoulos, A.P. (2009). Evolutionary aspects of the dietary omega‐6:omega‐3 fatty acid ratio: medical implications. World Rev Nutr Diet 100, 1‐21.
  25. Riedler J, Braun‐Fahrlander C, Eder W, Schreuer M, Waser M, Maisch S, Carr D, Schierl R, Nowak D, and von Mutius E (2001). Exposure to farming in early life and development of asthma and allergy: a cross‐sectional survey. Lancet 358, 1129‐1133.
  26. Strachan DP (2000). Family size, infection and atopy: the first decade of the "hygiene hypothesis". Thorax 55 Suppl 1, S2‐10.
  27. Fatty acids in serum cholesteryl esters in relation to asthma and lung function in children. Clin.
  28. Skadhauge LR, Christensen K, Kyvik KO, and Sigsgaard T (1999). Genetic and environmental influence on asthma: a population‐based study of 11,688 Danish twin pairs. Eur Respir J 13, 8‐ 14. LITERATURVERZEICHNIS _____________________________________________________________________________ Seite | 143
  29. Beasley R, Pekkanen J, and Pearce N (2001). Has the role of atopy in the development of asthma been over‐emphasized? Pediatr Pulmonol Suppl 23, 149‐150.
  30. Strachan DP (1989). Hay fever, hygiene, and household size. BMJ 299, 1259‐1260.
  31. Bradding P, Okayama Y, Howarth PH, Church MK, and Holgate ST (1995). Heterogeneity of human mast cells based on cytokine content. J Immunol 155, 297‐307.
  32. Romagnani S (2004). Immunologic influences on allergy and the TH1/TH2 balance. J Allergy Clin Immunol 113, 395‐400.
  33. Belury, M.A. (2002). Inhibition of carcinogenesis by conjugated linoleic acid: potential mechanisms of action. J. Nutr 132, 2995‐2998.
  34. Bertschi, I., Collomb, M., Rist, L., Eberhard, P., Sieber, R., Bütikofer, U., Wechsler, D., Folkers, G., and Mandach, U. von (2005). Maternal dietary Alpine butter intake affects human milk: fatty acids and conjugated linoleic acid isomers. Lipids 40, 581‐587.
  35. Rivera J, and Gilfillan AM (2006). Molecular regulation of mast cell activation. J Allergy Clin Immunol 117, 1214‐25; quiz 1226.
  36. Braun‐Fahrlander C, Gassner, M., Grize, L., Neu, U., Sennhauser, F.H., Varonier, H.S., Vuille, J.C., and Wuthrich, B. (1999). Prevalence of hay fever and allergic sensitization in farmer's children and their peers living in the same rural community. SCARPOL team. Swiss Study on Childhood Allergy and Respiratory Symptoms with Respect to Air Pollution. Clin Exp Allergy 29, 28‐34.
  37. Promoter polymorphisms in the chromosome 5 gene cluster in asthma and atopy. Clin Exp Allergy 25 Suppl 2, 74‐8; discussion 95‐6.
  38. Schreiner, M. (2005). Quantification of long chain polyunsaturated fatty acids by gas chromatography. Evaluation of factors affecting accuracy. J Chromatogr A 1095, 126‐130.
  39. Sheikh A, and Strachan DP (2004). The hygiene theory: fact or fiction? Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg 12, 232‐236.
  40. Simopoulos, A.P. (2008). The importance of the omega‐6/omega‐3 fatty acid ratio in cardiovascular disease and other chronic diseases. Exp. Biol. Med. (Maywood) 233, 674‐688.
  41. Stubbs, C.D., and Smith, A.D. (1984). The modification of mammalian membrane polyunsaturated fatty acid composition in relation to membrane fluidity and function. Biochim. Biophys. Acta 779, 89‐137.
  42. Stark, K.D. (2008). The percentage of n‐3 highly unsaturated fatty acids in total HUFA as a biomarker for omega‐3 fatty acid status in tissues. Lipids 43, 45‐53.
  43. Brenneis, C., Coste, O., Altenrath, K., Angioni, C., Schmidt, H., Schuh, C.‐D., Zhang, D.D., Henke, M., Weigert, A., and Brüne, B., et al. (2011). Anti‐inflammatory role of microsomal prostaglandin E synthase‐1 in a model of neuroinflammation. J. Biol. Chem 286, 2331‐2342.
  44. Seaton, A., Godden, D.J., and Brown, K. (1994). Increase in asthma: a more toxic environment or a more susceptible population? Thorax 49, 171‐174.


* Das Dokument ist im Internet frei zugänglich - Hinweise zu den Nutzungsrechten