Dicke Pilzluft macht krank

Mit jedem Atemzug inhalieren wir viel mehr Sporen als bisher bekannt war. Mehrere hundert verschiedene Pilzarten identifizierten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie und der Universität Mainz in einer ersten systematischen Studie über Pilz-Erbgut in der Luft. "Über den Tag gerechnet nehmen wir mit dem Feinstaub in der Luft sieben Nanogramm Pilz-DNA auf. Das entspricht dem 10.000-fachen Informationsgehalt des menschlichen Erbguts", fasst Janine Fröhlich von der Universität Mainz zusammen.

Schlechte Nachrichten für Allergiker

"Insgesamt kennen wir heute über 100.000 Arten von Pilzen", so Fröhlich weiter. "Hochrechnungen gehen aber davon aus, dass es über 1,5 Millionen Arten gibt."

Ein Jahr lang hatten Viviane Després und Janine Fröhlich von der Universität Mainz Luft gefiltert und den Staub auf Pilz-Erbmaterial hin untersucht. "Um die verschiedenen Arten aus der Gen-Suppe unserer Proben herauszufischen, benutzen wir eine Art genetischen Angelhaken. Im Gegensatz zu vorhergegangenen Studien haben wir mehrere verschiedene Köder für unterschiedliche Pilze benutzt. So haben wir einen wesentlich größeren Anteil der vorhandenen Arten identifizieren können", erklärt Fröhlich.

Indizien im Klima-Krimi

Wie viele und welche Pilzsporen in der Luft schweben, interessiert den Leiter der Studie Ulrich Pöschel vom Max-Planck-Institut für Chemie aus drei Gründen: "Erstens können wir über den Nachweis der Sporen untersuchen, ob sich die Ökosysteme durch den Klimawandel verändern. Zweitens spielen Pilzsporen eine große Rolle als Allergieauslöser, Pflanzenschädlinge und Krankheitserreger bei Mensch, Pflanze und Tier."

Am meisten interessiert den Aerosolforscher jedoch die Möglichkeit, dass Pilzsporen eine Rolle bei der Bildung von Niederschlag spielen können. "Pilzsporen und andere biologische Aerosolpartikel können als Kondensations- und Kristallisationskeime für Wassertropfen und Eiskristalle dienen und dazu beitragen, dass Wolken, Nebel und Niederschläge entstehen." Eine genaue Analyse der Anzahl und Eigenschaften der Pilzsporen in der Luft kann dabei helfen, die Abläufe im Klimasystem besser zu verstehen. "Die Wechselwirkungen sind so komplex, dass wir immer noch neue Prozesse und Faktoren finden, die wir beachten müssen", so Pöschl über die Verbindung von Pilzen, Biosphäre und Klima.

Unbeliebte Verwandte von Champignon und Trüffel

Die in der Luft gefundenen Arten gehören überwiegend zu den Gruppen der Schlauch- oder der Ständerpilze. Vertreter sind sowohl beliebte Speisepilze wie Champignons oder Trüffel, aber auch gefährliche Krankheitserreger wie Schimmel- und Rostpilze. Beide Gruppen schleudern zur Vermehrung ihre Sporen aktiv in die Luft. Gelangen die Sporen in die Lunge von Mensch oder Tier oder kommen in Kontakt mit Pflanzen, können viele von ihnen Allergien oder Krankheiten auslösen

Die neue Methode, Pilzsporen anhand ihres genetischen Fingerabdrucks zu identifizieren, birgt große Möglichkeiten für die Charakterisierung von biologischen Schwebteilchen in der Luft. Diese sind nicht nur in der Landwirtschaft wichtig, beispielsweise für die Überwachung von genmodifizierten Pflanzen, sondern auch für die Medizin und die Klimawissenschaften. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe in der Zeitschrift PNAS Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. (UW/Ht/IDW)