COVID-19-Impfung: Risikoabschätzung aus allergologischer Sicht

Praktische Hinweise zur Risikoabschätzung bei Patienten mit allergischen Erkrankungen respektive mit früheren schweren allergischen Reaktionen unklarer Genese.

Foto: picture alliance Laci Perenyi

Schwere allergische Impfreaktionen sind sehr selten und werden nur ausnahmsweise durch den Impfstoff selbst hervorgerufen, manchmal werden die Inhaltsstoffe der Impflösung (Adjuvanzien, Antibiotika, Hühnerei, Trägerstoffe, Konservierungsstoffe) als Auslöser identifiziert (1). Die Häufigkeit schwerer allergischer Sofortreaktionen nach Impfungen variiert je nach untersuchter Population und verwendeten Impfstoff zwischen 1:100 000 und 1:1 Million (1).

Aktuell sind weltweit verschiedene SARS-CoV-2-Impfstoffkandidaten entwickelt worden, um die COVID-19-Pandemie zu durchbrechen. In Europa sind seit Ende Dezember 2 mRNA-basierte Produkte und seit Beginn des Jahres ein vektorbasierter Impfstoff verfügbar.

Seit der Zulassung der mRNA-basierten Impfstoffe wurden aus Großbritannien, den USA und auch Deutschland Fallserien über Personen berichtet, die im Rahmen einer COVID-19-Impfung eine schwere Allgemeinreaktion erlitten haben.

Insgesamt wurden laut Robert Koch-Institut bis zum 24. Januar 1 783 118 COVID-19-Impfungen durchgeführt. In 38 Fällen traten potenziell allergische Symptome auf (21,31 Fälle/1 000 000 Impfungen), die als ursächlich zusammenhängend mit der Impfung bewertet wurden (2).

Die US-Centers for Disease Control (CDC) verzeichnen nach Gabe von 4 041 396 Erstdosen des mRNA-Impfstoffes von Moderna 10 Fälle von anaphylaktischen Reaktionen (2,5 Fälle/1 000 000) applizierter Dosen) sowie 43 Fälle von Sofortreaktionen, die nicht als Anaphylaxie eingeordnet wurden (3).

In 9 von 10 Fällen der „echten“ anaphylaktischen Reaktionen traten die Symptome innerhalb von 15 Minuten nach Vakzinierung auf. Keine Reaktion führte zum Tod. Interessanterweise waren alle betroffenen Personen weiblich und hatten in 9 von 10 Fällen eine bekannte Arzneimittelunverträglichkeit beziehungsweise in 5 von 10 Fällen ein früheres Ereignis einer Anaphylaxie.

Auch die 43 Personen mit nichtanaphylaktischen Allgemeinreaktionen waren überwiegend weiblich (n = 39); auch hier traten die Symptome meist innerhalb der ersten Stunde auf.

Als möglicher Auslöser der Allgemeinreaktion nach Impfstoffgabe wird Polyethylenglykol (PEG) diskutiert (4). Es ist an eine liposomale Matrix gebunden, die als Nanopartikel die virale mRNA des COVID-19-Impfstoffs umhüllt und sowohl von BioNTech als auch von Moderna verwendet wird. PEG dient als Stabilisator, um einen vorschnellen Abbau der Nanopartikel zu verhindern, als Lösungsvermittler und als Adjuvanz zur Verstärkung des immunogenen Potenzials (5). PEGs werden über eine Polymerisation von Ethylenoxid hergestellt. Eine andere Bezeichnung für PEG ist Macrogol. In beiden Impfstoffen wird ein PEG mit einem Molekulargewicht von 2 000 (PEG2000) eingesetzt.

Eine Überempfindlichkeit gegenüber PEG ist unter Berücksichtigung der weiten Verbreitung in zahlreichen Alltagsprodukten (Kosmetik, Medikamente, Abführmittel, Lutschbonbons) sehr selten (6, 7, 8, 9). Polysorbat 80 ist ein niedermolekulares PEG (1310 Dalton), das als Anaphylaxieauslöser beispielsweise nach der Gabe von Biologicals identifiziert wurde (10, 11, 12).

Im Anaphylaxie-Register sind bislang ein durch Polysorbat und 6 durch PEG ausgelöste Fälle registriert. Dies entspricht einem prozentualen Anteil von 0,3 % für PEG- und Polysorbat-induzierten Anaphylaxien (7/2 350) (13).

Praktische Empfehlungen

Um einen Impfling in Bezug auf ein mögliches allergologisches Risikopotenzial zu identifizieren, ist eine ausgewogene Risikoabschätzung notwendig. Auf Basis der bislang vorliegenden klinischen Studiendaten, die zur Zulassung der Impfstoffe geführt haben, aber auch der nach der Zulassung registrierten Hypersensitivitätsreaktionen im Kontext der Impfung wurden weltweit Empfehlungen von allergologischen Fachgesellschaften beziehungsweise den Behörden herausgegeben. Für Deutschland wurde ein abgestimmtes Vorgehen zur Risikoeinschätzung entwickelt (Tabelle) und darauf aufbauend Informationen für Patienten bereitgestellt (https://dgaki.de).

Tabelle

Allergologische Risikoabschätzung für COVID-19-Impfung (mod. nach [14])

Folgende Fragen sind für die Einschätzung des allergologischen Risikopotenzials bei einer COVID-19-Impfung relevant:

• Gab es frühere schwere allergische Reaktionen auf Medikamente, Impfstoffe oder PEG-Macrogol- oder Polysorbat-haltige Arzneimittel (z. B. Macrogol oder Erkältungsmedikamente)? Wenn ja, sind diese Reaktionen wiederholt aufgetreten und auf welche Präparate?
• Kam es zu (wiederholten) schweren Allgemeinreaktionen bei medizinischen Eingriffen wie Koloskopien, Operationen in Allgemeinanästhesie?
• Ist jemals eine schwere Allgemeinreaktion auf einen unbekannten Auslöser aufgetreten?
• Ist bei den Patienten mit (Verdacht auf) Arzneimittelreaktionen oder Anaphylaxie auf unbekannten Auslöser eine Mastozytose bekannt?
• Bei zweiter Gabe: Ist eine schwere Allgemeinreaktion nach Gabe der ersten Dosis aufgetreten?

Diagnostische Abklärung

Die allergologische diagnostische Abklärung (Grafik) umfasst neben der sorgfältigen Anamnese unter Berücksichtigung der oben genannten Fragen die Bestimmung der basalen Tryptase, des Gesamt-IgEs sowie die Bestimmung des sIgE je nach Anamnese gegenüber Latex, Ethylenoxid, alpha-Gal beziehungsweise Gelatine.

Grafik

Diagnostisches allergologisches Vorgehen bei Verdacht auf ein mögliches Impfrisiko

Zertifizierte Testverfahren zur Bestimmung von IgE-Antikörpern gegenüber PEG2000 (oder auch IgM-Antikörpern, denen eine Rolle bei der Auslösung komplementvermittelter Hypersensitivitätsreaktionen auf PEG zugeschrieben wird [15]), sind nicht verfügbar. Ein Basophilenaktivierungstest kann erwogen werden, jedoch sind auch hier aktuell keine zertifizierten und validierten Testsubstanzen verfügbar.

Eine Hauttestung, die in einem allergologischen Zentrum durchgeführt werden sollte, kann individuell erwogen werden. Allerdings gibt es keine zugelassenen Testsubstanzen; falls vorhanden, kann die jeweilige Impfstofflösung (pur) sowie 1:10 aus Restbeständen durchgeführt werden. Jedoch ist bislang nicht bekannt, ob ein negatives Pricktestergebnis tatsächlich eine ausreichende positive beziehungsweise negative Vorhersagekraft für ein gegebenes Impfrisiko bezüglich einer schweren systemischen Allgemeinreaktion hat.

Pathomechanismen

Den bislang beschriebenen Unverträglichkeitsreaktionen können unterschiedliche Pathomechanismen zugrunde liegen. Neben IgE-vermittelten Reaktionen könnten nicht-IgE-vermittelte Mechanismen über den „MAS-related G protein-coupled receptor-X2“ (MRGPRX2) oder komplementabhängige Aktivierungswege („complement activation-related pseudoallergy“, CARPA) eine Rolle spielen. Beide nicht IgE-vermittelten Mechanismen können nicht mittels Pricktest erfasst werden.

Derzeit wird in den zertifizierten Allergiezentren der Deutschen Gesellschaft für Allergologie und klinische Immunologie (DGAKI) in Zusammenarbeit mit allergologischen Schwerpunktzentren ein Standard- beziehungsweise erweitertes Hauttestprotokoll zur Risikoabschätzung einer Impfung mit COVID-19 angeboten.

Wenn alle Untersuchungen negativ ausfallen, kann eine kurzfristig erforderliche Impfung unter Beachtung entsprechender Vorsorgemaßnahmen (Notfallmedikation und im Umgang damit geschultes Personal vorhanden, Monitoring für mindestens 30 min nach Impfung) erfolgen. Bei positivem Befund kann die Verwendung eines nicht-PEG-haltigen Impfstoffs erwogen werden.

Zu beachten ist, dass Polysorbat 80 auch im nicht-mRNA-basierten Impfstoff von Astra Zeneca vorkommt, dieser somit potenziell kreuzreaktiv zu PEG ist und ebenfalls anaphylaktische Reaktionen auslösen könnte (10, 11, 12).

Zusammenfassung

• Schwere allergische Reaktionen auf Impfstoffe sind sehr selten.
• Nach Impfung mit den neuen mRNA-basierten COVID-19-Impfstoffen sind einzelne schwere Reaktionen weltweit aufgetreten.
• Alle bisher beschriebenen Anaphylaxien waren medikamentös beherrschbar; es ist kein Todesfall aufgetreten.
• PEG2000 wird als möglicher Auslöser diskutiert.
• Bei Patienten mit allergischen Erkrankungen ist vor einer COVID-Impfung eine standardisierte Risikoabschätzung erforderlich.
• Bei Patienten mit früheren schweren allergischen Reaktionen unklarer Genese beziehungsweise im Kontext einer Medikamentengabe sollte eine allergologische Abklärung erwogen werden.
• Kontraindiziert ist die COVID-Impfung bei Patienten mit früheren schweren allergischen Reaktionen auf einen oder mehrere Inhaltsstoffe der Vakzine. ▄

DOI: 10.3238/PersPneumo.2021.02.19.01

Univ.-Prof. Dr. med. Margitta Worm¹

Univ.-Prof. Dr. med. habil. Andrea Bauer²

Prof. Dr. med. Bettina Wedi³

Prof. Dr. med. Regina Treudler⁴

Prof. Dr. med. Wolfgang Pfützner⁵

Prof. Dr. med. Knut Brockow⁶

¹Allergologie und Immunologie, Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Campus Charité Mitte, Universitätsmedizin Berlin

²Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der Technischen Universität Dresden

³Klinik für Dermatologie, Allergologie und Venerologie, Comprehensive Allergy Center (CAC), Medizinische Hochschule Hannover

⁴Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Universitätsmedizin Leipzig

⁵Allergiezentrum Hessen, Klinik für Dermatologie und Allergologie, Universitätsklinikum Marburg

⁶Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie am Biederstein, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München

Interessenkonflikt: Prof. Worm erhielt Berater- und Vortragshonorare sowie Gelder auf Drittmittelkonten für Forschung und klinische Studien von den Firmen ALK und Mylan, außerdem Beraterhonorare von Allergopharma. Die weiteren Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Literatur im Internet: www.aerzteblatt.de/lit0721

Literatur

1. McNeil MM, Weintraub ES, Duffy J, et al.: Risk of anaphylaxis after vaccination in children and adults. J Allergy Clin Immunol 2016; 137 (3): 868–78

2. Paul-Ehrlich-Institut: Sicherheitsbericht: Verdachtsfälle von Nebenwirkungen und Impfkomplikationen nach Impfung zum Schutz vor COVID-19 seit Beginn der Impfkampagne am 27.12.2020 bis zum 24.01.202. https://www.pei.de/SharedDocs/Downloads/DE/newsroom/dossiers/sicherheitsberichte/sicherheitsbericht-27-12-bis-24-01-21.pdf?__blob=publicationFile&v=6 (last accessed on 8 February 2021).

3. CDC COVID-19 Response Team; Food and Drug Administration: Allergic Reactions Including Anaphylaxis After Receipt of the First Dose of Moderna COVID-19 Vaccine – United States, December 21, 2020-January 10, 2021. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 2021; 70 (4): 125–9

4. Kleine-Tebbe J, Klimek L, Hamelmann E, et al.: Severe allergic reactions to COVID-19 – Statement and practical consequences. Allergol Select 2021; 5: 26–8

5. Inglut CT, Sorrin AJ, Kuruppu T, et al.: Immunological and toxicological considerations for the design of liposomes. Nanomaterials 2020; 10: 190

6. Sellaturay P, Nasser S, Ewan P: Polyethylene Glycol-Induced Systemic Allergic Reactions (Anaphylaxis). J Allergy Clin Immunol Pract 2020: S2213-2198(20)31007-2.

7. Zhou ZH, Stone CA Jr, Jakubovic B, et al.: Anti-PEG IgE in anaphylaxis associated with polyethylene glycol. J Allergy Clin Immunol Pract 2020: S2213-2198(20)31231-9

8. Bruusgaard-Mouritsen MA, Johansen JD, Garvey LH: Clinical manifestations and impact on daily life of allergy to polyethylene glycol (PEG) in ten patients. Clin Exp Allergy 2021. doi: 10.1111/cea.13822

9. Wenande E, Garvey LH: Immediate-type hypersensitivity to polyethylene glycols: a review. Clin Exp Allergy 2016; 46 (7): 907–22

10. Stone CA, Liu Y, Relling MV, et al.: Immediate hypersensitivity to polyethylene glycols and polysorbates: more common than we have recognized. J Allergy Clin Immunol Pract 2019; 7: 1533–40.e8

11. Kato M, Oiso N, Uchida S, et al.: Biologic-induced urticaria due to polysorbate 20. J Dermatol 2019; 46 (7): e230–2

12. Perino E, Freymond N, Devouassoux G, Nicolas JF, Berard F: Xolair-induced recurrent anaphylaxis through sensitization to the excipient polysorbate. Ann Allergy Asthma Immunol 2018; 120 (6): 664–6

13. Kraft M, Renaudin JM, Ensina LF, Kleinheinz A, Bilò MB, Scherer Hofmeier K, Dölle-Bierke S, Worm M: Anaphylaxis to vaccination and polyethylene glycol (PEG): A perspective from the Anaphylaxis Registry. In preparation.

14. Worm M, Ring J, Klimek L, et al.: Anaphylaxie-Risiko bei Covid-19 Impfung – Empfehlungen für das praktische Management. MMW Fortschr Med 2021; 163 (1): 48–52

15. Kozma GT, Shimizu T, Ishida T, Szebeni J: Anti-PEG antibodies: properties, formation, testing and role in adverse immune reac-tions to PEGylated nano-biopharmaceuticals. Adv Drug Del Rev 2020; 154: 163–75