ArchivDÄ-TitelSupplement: PerspektivenPneumologie & Allergologie 2/2016Molekulare Allergiediagnostik: Was für die Praxis wichtig zu wissen ist

Supplement: Perspektiven der Pneumologie & Allergologie

Molekulare Allergiediagnostik: Was für die Praxis wichtig zu wissen ist

Dtsch Arztebl 2016; 113(24): [20]; DOI: 10.3238/PersPneumo.2016.06.17.03

Darsow, Ulf; Biedermann, Tilo

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Foto: picture alliance/Fotolia [m]

Bei der molekularen Allergiediagnostik werden spezifische IgE-Antikörper im Serum bestimmt, aber nicht wie bisher gegen Gesamtextrakte, sondern gegen einzelne rekombinant hergestellte Allergenfragmente.

Die Anwendung rekombinanter Technologie erlaubt die Herstellung von Einzelallergenen. Der Einsatz von rekombinanten, aber auch von isolierten natürlichen Einzelallergenen in Ergänzung zu den Allergenextrakten hat die allergologische Diagnostik verbessert und einige dieser Fortschritte sollen im Folgenden kurz dargestellt werden.

Allergie gegen Aeroallergene

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Isolierte und aufgereinigte natürliche Einzelallergene und diesen gleichende rekombinante Allergene sind für diagnostische und therapeutische Zwecke entwickelt worden, in der Routine bisher aber lediglich in der Diagnostik im Einsatz. Daneben werden modifizierte Versionen von Allergenen mit dem Ziel reduzierter IgE-vermittelter Nebenwirkungen während einer Immuntherapie entwickelt.

Mit der Anwendung definierter Einzelallergene in der Diagnostik könnte theoretisch auch eine Immuntherapie aus rekombinanten Allergenmischungen exakt auf die Sensibilisierungsprofile der Patienten zugeschnitten werden, die Entwicklung derartig personalisierter Allergietherapien ist allerdings vor dem Hintergrund einer differenzierten Zulassungsnotwendigkeit in naher Zukunft nicht zu erwarten.

Daher werden Einzelallergene aufgrund ihrer Präzision zur Verbesserung allergologischer Diagnostik eingesetzt, beispielsweise, um Fehler bei der Indikation einer Hyposensibilisierung zu vermeiden. Ein Beispiel ist der Nachweis von unspezifischen Kreuzsensibilisierungen gegenüber Pflanzenpanallergenen wie Profilinen, zum Beispiel Bet v 2, Phl p 12 (Tabelle). Ein Mehrwert für die diagnostische Routine ergibt sich für Patienten mit allergischen Symptomen gegenüber Aeroallergenen daher bei Polysensibilisierungen, unklarer Symptomatik oder unzureichendem Therapieansprechen.

Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)
Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)
Tabelle
Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)

In der Pneumologie ist die Differenzialdiagnostik zwischen allergischem Asthma bronchiale und allergischer bronchopulmonaler Aspergillose (ABPA) von besonderem Interesse. Dies gelingt mit der entsprechenden molekularen Diagnostik: Asp f 4 und Asp f 6 sind hochspezifisch für Patienten mit ABPA, Patienten mit allergischem Asthma weisen hingegen meist keine Sensibilisierung gegen Asp f 4 und Asp f 6 auf (Tabelle).

Nahrungsmittelallergie

Die häufigste Form der Nahrungsmittelallergie in Mitteleuropa basiert auf einer Kreuzreaktivität zwischen Proteinen von Aeroallergenen mit Proteinen von Nahrungsmitteln. Ein Teil dieser Kreuzreaktionen verursachenden Proteine wird deshalb, weil sie bei sehr vielen Pflanzen vorkommen, auch als Panallergene bezeichnet (Tabelle).

Heute können wir die Ursache des „Birke-Nüsse-Obst-Syndroms“ mittels molekularer Allergiediagnostik auf eine Sensibilisierung gegenüber dem Majorallergen von Birkenpollen (Bet v 1) zurückführen. In der molekularen Allergiediagnostik stehen Bet v 1-Homologe aus verschiedenen Nahrungsmitteln zur Diagnostik zur Verfügung (Tabelle). Da die Homologie dieser Proteine nie 100 Prozent beträgt und der Bereich, der durch individuelle IgE-Antikörper auf einem Protein erkannt wird, unterschiedlich ist, reagieren individuelle Birkenpollen-Allergiker in unterschiedlichem Umfang mit Bet v 1-homologen Proteinen von Nahrungsmitteln „überkreuz“. Eine Diagnostik kann daher für einen Patienten hilfreich sein.

Von noch größerer Bedeutung ist die molekulare Allergiediagnostik bei der Abklärung von Anaphylaxien gegenüber Nahrungsmitteln. So kann eine Diagnostik mit dem Gesamtallergenextrakt Erdnuss in vitro nicht differenzieren zwischen einer Kreuzerkennung des Bet v 1-homologen Proteins (Ara h 8) und den Sensibilisierungen gegenüber den Speicherproteinen Ara h 1–3 oder dem Lipidtransferprotein Ara h 9, welche mit systemischen Reaktionen verbunden sind (Anaphylaxie).

Durch eine immer weiter fortschreitende Differenzierung der molekularen Diagnostik lassen sich in zunehmendem Umfang Assoziationen zwischen Sensibilisierungsprofilen und der Schwere einer klinischen Reaktion nach Genuss dieser Nahrungsmittel nachweisen. Ähnlich wie bei der Erdnuss (Hülsenfrucht) verhält es sich bei der echten Nuss (Haselnuss): Cor a 1 ist als isolierte Sensibilisierung in der Regel nur als orales Allergiesyndrom für den Patienten bemerkbar (Bet v 1-homologes Protein). Sensibilisierungen gegenüber Cor a 8, Cor a 9 oder Cor a 14 sind dagegen mit Systemreaktionen verknüpft. Eine Zusammenstellung der wichtigsten Nahrungsmittelallergene, die zur Diagnostik zur Verfügung stehen, finden Sie in beigefügter Tabelle.

Der Fortschritt in der Allergiediagnostik hat auch zur Identifizierung neuer Entitäten durch den Einsatz von Einzelallergenen geführt. So kann man heute eine anstrengungsabhängige Weizenanaphylaxie durch Einsatz von Proteinen aus dem Glutenanteil von Weizen sehr gut diagnostizieren (Tri a 19 und alpha-, beta-, gamma-Gliadin). Außerdem ist es gelungen, das Krankheitsbild der verzögerten Soforttypallergie gegen rotes Fleisch und Innereien durch den Nachweis von spezifischen IgE-Antikörpern gegen die Zuckerseitenkette alpha-Galaktose zu erfassen (kurz alpha-Gal). Diese Patienten reagieren häufig verzögert auf den Genuss von rotem Fleisch mit einer Soforttypreaktion.

Insektengiftallergie

Im Falle einer generalisierten allergischen Reaktion nach Insektenstich sind Hauttestungen mit Hymenopterengiften und In-vitro-Diagnostik indiziert. Eine besondere Herausforderung stellt die Doppelsensibilisierung auf Wespen- und Bienengift bei unklarer Anamnese dar. Die Häufigkeit dieser Konstellation beträgt bis zu 60 Prozent.

Grundsätzlich kann die Sensibilisierung auf Bienen- und Wespengift folgende Ursachen haben: Sensibilisierung gegen beide Insektengifte, Kreuzreaktivität aufgrund von Sequenzhomologien zwischen Bienen- und Wespengiftproteinen (Hyaluronidase und Dipeptidylpeptidase) sowie Pseudo-Kreuzreaktivität (klinisch nicht relevant) aufgrund von Antikörperbindung an kreuzreagierenden Kohlenhydratketten (CCD). Die Komponenten-basierte molekulare Diagnostik hilft dabei, diese Konstellationen zu erkennen (Tabelle).

Für den Nachweis einer Sensibilisierung auf Wespengift ist eine Bestimmung von sIgE gegen rVes v 1 und rVes v 5 mit einer Sensitivität von 96 Prozent ausreichend. Da die Sensitivität von Api m 1 bei einfach positiven Bienengiftallergikern 80 Prozent nicht überschreitet, kann bei vermuteter Bienengiftallergie nur die Bestimmung weiterer (zunehmend kommerziell verfügbarer) Majorallergene des Bienengifts die Sensitivität erhöhen.

Die Allergiediagnostik ist aufgrund fehlender therapeutischer Konsequenz nicht bei Lokalreaktionen (am gestochenen Körperteil) indiziert, auch nicht bei stärkeren Lokalreaktionen.

DOI: 10.3238/PersPneumo.2016.06.17.03

Prof. Dr. med. Ulf Darsow

Prof. Dr. med. Tilo Biedermann

Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie am Biederstein, Technische Universität München

Interessenkonflikt: Der Autor Darsow erklärt, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.

@Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/2416

1.
Darsow U, Brockow K, Pfab F, Jakob T, Petersson CJ, Borres M, Ring J, Behrendt H, Huss-Marp J: Heterogeneity of molecular sensitization profiles in grass pollen allergy – implications for immunotherapy? Clin Exp Allergy 2014; 44: 778–86 CrossRef MEDLINE
2.
Fischer J, Hebsaker J, Caponetto P, Platts-Mills TA, Biedermann T: Galactose-alpha-1,3-galactose sensitization is a prerequisite for pork-kidney allergy and cofactor-related mammalian meat anaphylaxis. J Allergy Clin Immunol 2014; 134: 755–9 CrossRef MEDLINE
3.
Müller U, Schmid-Grendelmeier P, Hausmann O, Helbling A: IgE to recombinant allergens Api m 1, Ves v 1 and Ves v 5 distinguish double sensitization from crossreaction in venom allergy. Allergy 2012; 67: 1069–73 CrossRef MEDLINE
4.
Eberlein B, Krischan L, Darsow U, Ollert M, Ring J: Double positivity to bee and wasp venom: improved diagnostic procedure by recombinant allergen-based IgE testing and basophil activation test including data about cross-reactive carbohydrate determinants: J Allergy Clin Immunol 2012; 130: 155–61 CrossRef MEDLINE
Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)
Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)
Tabelle
Bestimmung von IgE gegen Allergenkomponenten (Auswahl)
1.Darsow U, Brockow K, Pfab F, Jakob T, Petersson CJ, Borres M, Ring J, Behrendt H, Huss-Marp J: Heterogeneity of molecular sensitization profiles in grass pollen allergy – implications for immunotherapy? Clin Exp Allergy 2014; 44: 778–86 CrossRef MEDLINE
2.Fischer J, Hebsaker J, Caponetto P, Platts-Mills TA, Biedermann T: Galactose-alpha-1,3-galactose sensitization is a prerequisite for pork-kidney allergy and cofactor-related mammalian meat anaphylaxis. J Allergy Clin Immunol 2014; 134: 755–9 CrossRef MEDLINE
3.Müller U, Schmid-Grendelmeier P, Hausmann O, Helbling A: IgE to recombinant allergens Api m 1, Ves v 1 and Ves v 5 distinguish double sensitization from crossreaction in venom allergy. Allergy 2012; 67: 1069–73 CrossRef MEDLINE
4.Eberlein B, Krischan L, Darsow U, Ollert M, Ring J: Double positivity to bee and wasp venom: improved diagnostic procedure by recombinant allergen-based IgE testing and basophil activation test including data about cross-reactive carbohydrate determinants: J Allergy Clin Immunol 2012; 130: 155–61 CrossRef MEDLINE

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