zur Navigation zum Inhalt
Doz. Dr. Wolfgang Hemmer ist als wissenschaftlicher Mitarbeiter am FAZ – Floridsdorfer Allergiezentrum – in Wien tätig.
 
Pulmologie 1. September 2009

Allergiediagnostik aktuell

Vor- und Nachteile von Extrakten und Molekülen im Vergleich.

Obwohl manche der kommerziell erhältlichen Extrakte durch aufwändige interne Standardisierungsverfahren gute Qualität erreichen, weisen Gesamtextrakte gewisse inhärente Nachteile auf.

Extrakte enthalten neben den eigentlichen Allergenen auch nichtallergene Proteine, eine Standardisierung der Minorallergene ist schwierig, und nicht selten fehlen wichtige Allerge-ne aufgrund schwieriger Extraktionsbedingungen, Variabilität des Ausgangsmaterials oder Instabilität der extrahierten Allergene. Außerdem enthalten die meisten Allergenquellen mehrere verschiedene allergene Moleküle, deren klinische Relevanz hinsichtlich Häufigkeit und Qualität der durch sie ausgelösten allergischen Reaktionen sehr unterschiedlich sein kann (z. B. orales Allergiesyndrom versus Anaphylaxie). Abhängig vom jeweils involvierten Allergen, können die möglichen immunologischen Querverbindungen (Kreuzreaktionen) zu anderen Allergenquellen sehr unterschiedlich sein (siehe Abb.).

Suche nach Einzelallergenen

Da sich Patienten in ihren individuellen Sensibilisierungsmustern unterscheiden, bietet die „Komponenten-basierte“ Allergiediagnostik auf Ebene definierter Einzelaller- gene (Moleküle) erhebliche Vorteile (siehe Tab.). In der rezenten In-vitro-Diagnostik kommen rekombinant hergestellte oder gereinigte natürliche Einzelallergene zunehmend zum Einsatz. Bei kompetenter Anwendung ermöglichen sie in vielen Fällen eine vertiefte allergologische Abklärung und letztlich eine verbesserte Patientenversorgung. Mit der Microarray-Technik (Allergenchip) besteht die Möglichkeit, Dutzende von Einzelkomponenten gleichzeitig in einem einzigen Screeningtest zu testen.

Ausreichend charakterisierte Einzelallergene erhalten von der IUIS (International Union of Immunological Societies) eine Kurzbezeichnung in Form eines auf dem Linné’schen Speziesnamen beruhenden Buchstaben-Zahlen-Codes, z. B.: Phl p 5 (= Phleum pratense/Wiesenlieschgras Allergen Nr. 5), Der p 1 (= Dermatophagoides pteronyssinus Allergen Nr. 1). Aufgrund ihrer funktionellen und strukturellen Eigenschaften können Allergene Proteinfamilien zugeordnet werden. Dabei stellt sich heraus, dass sich die meisten bekannten Allergene auf relativ wenige Proteingruppen konzentrieren. Viele wichtige Allergene sind Speicherproteine, Enzyme oder sogenannte pathogenesis-related proteins, die von Pflanzen bei diversen physiologischen Stressbedingungen produziert werden.

Der Einsatz der Komponenten-basierten Allergiediagnostik bringt in der Praxis nicht in allen Fällen klare Vorteile. Bei Vorliegen einfacher Sensibilisierungsmuster gegenüber häufigen Inhalationsallergenen ist die Verwendung herkömmlicher Extrakte meist ausreichend. Wertvoll ist die Verwendung von Einzelmolekülen, z. B. bei Vorliegen einer polyvalenten Pollensensibilisierung, die auf multiplen unabhängigen Sensibilisierungen beruhen oder teilweise oder hauptsächlich Ausdruck von Kreuzreaktionen gegenüber Panallergenen sein kann. Bei der Indikationsstellung der spezifischen Immuntherapie ist mit Hilfe definierter Markerallergene eine sichere Diskriminierung möglich, gegen welche Pollen tatsächlich eine genuine Sensibilisierung vorliegt und mit welchen lediglich eine Kreuzreaktivität besteht. Möglicherweise lässt das individuelle Sensibilisierungsmuster auch eine gewisse Prognose hinsichtlich des zu erwartenden Therapieerfolges zu.

Erhebliche Vorteile bringt die Komponenten-spezifische Diagnostik auch bei der Abklärung von Nahrungsmittelallergien. Sie ermöglicht beispielsweise bei Patienten mit Nuss-Allergien eine bessere Abschätzung des künftigen Anaphylaxierisikos durch die Abgrenzung von Birkenpollen-assoziierten Kreuzallergien gegenüber Nüssen und „echten“ Nussallergien. Ähnliches gilt für die Diskriminierung zwischen Pollen-assoziierten und durch ns-Lipid-Transfer-Proteine vermittelten genuinen Fruchtallergien. Auch im Fall von Latexallergien bieten rekombinante Allergene die Möglichkeit ei-ner Unterscheidung zwischen einer echten Latexallergie und einer klinisch nur eingeschränkt relevanten Kreuzreaktivität zwischen Pollenprofilinen und dem Latex-Profilin Hev b 8.

CCDs – Kreuzreaktive Kohlenhydratdeterminanten

Ein beträchtlicher Nachteil von Gesamtextrakten ist der Umstand, dass viele der enthaltenen Proteine N-Glykane mit α1–3-verknüpfter Fucose aufweisen. Diese beim Menschen nicht vorkommenden Zuckerstrukturen können IgE induzieren und sind Ursache ausgeprägter Kreuzreaktionen zwischen strukturell gänzlich unähnlichen Proteinen („cross-reactive carbohydrate determinants“, CCDs). Etwa 10–20 Prozent aller Atopiker weisen CCD-spezifische IgE-Antikörper auf. Diese Antikörper haben offensichtlich keine oder nur sehr geringe klinische Relevanz und sind demnach regelmäßige Ursache „falsch-positiver“ In-vitro-Befunde.

Besonders störend ist dies bei der Abklärung potenziell lebensbedrohlicher Allergienformen wie z. B. Erdnuss- oder Latexallergien. Im Fall der Insektengiftallergie täuschen CCDs bei schätzungsweise 25 Prozent aller Patienten eine irrelevante Doppelsensibilisierung gegenüber Bienen- und Wespengift vor. CCD-freie rekombinante Allergene bieten hier einen unschätzbaren Vorteil. Sofern noch keine geeigneten Einzelmoleküle für die Testung verfügbar sind, können einfache kommerzielle Screeningtests auf geeignete Gly-kanquellen (z. B. Bromelain, CCD-MUXF3) zumindest wertvolle Hinweise geben, ob im Serum derartige anti-CCD IgE-Antikörper vorliegen.

Allergenchip

Rekombinante oder hochgereinigte native Allergene sind zunehmend in etablierten kommerziellen Testsystemen (z. B. Phadia CAP o. ä. Verfahren) verfügbar. Die Testdurchführung unterscheidet sich nicht von herkömmlichen Tests, die Kos-ten des Einzeltests liegen allerdings etwas höher.

Eine zukunftsweisende semiquantitative Technologie ist der Phadia ImmunoCAP ISAC (Immuno Solid Phase Allergen Chip), wo mittels Nanotechnologie geringste Mengen von Einzelallergenen (< 1 ng) an einen speziell beschichteten Biochip kovalent gebunden werden. Mit 20 µl Serum können bis zu 150 Einzelallergene gleichzeitig getestet werden. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass es mittels eines standardisierten Allergenpanels obligat bei allen Patienten Auskunft hinsicht-lich lokal relevanter Markerallergene, kreuzreaktiver Allergene sowie seltener, aber wegen ihres Anaphylaxiepotenzials wichtiger Allergene (z. B. LTPs, Tropomyosin) gibt. Zumindest teilweise ist auch die CCD-Problematik eliminiert.

Abgesehen von dem zum Teil noch suboptimalen Allergenspektrum liegt ein wesentlicher Nachteil dieses Ansatzes in den höheren Kosten und der Gefahr der Generierung multipel positiver Testbefunde bei gänzlich offener Anamnese. Da außerdem für eine sachkundige Interpretation aufgrund der Komplexität erhebliche Sachkenntnis notwendig ist, erscheint der breite Einsatz des Allergenchips als basales Screeninginstrument außerhalb der allergologischen Fachpraxen bedenklich. Kritisch zu betrachten ist auch die bisweilen propagierte künftige Obsoleszenz von Hauttestungen durch den Chip.

 

Der Originalartikel inklusive Literaturquellen ist nachzulesen im Magazin Skriptum 8/2009.

© Springer-Verlag, Wien

Tabelle:
Komponenten-basierte Allergiediagnostik mit rekombinanten Allergenen
VorteileNachteile
definierte Einzelmoleküle, daher nur relevante Proteine, keine Kontamination mit anderen Allergenen, unabhängig vom Ausgangsmaterial (noch) nicht alle relevanten Allergenen verfügbar
einfache Standardisierung Herstellung korrekt gefalteter rekombinanter Moleküle manchmal schwierig
Erfassung individueller Sensibilisierungsmuster Polymorphismus natürlicher Extrakte schwer abbildbar
Differenzierung zwischen genuiner Sensibilisierung und Kreuzreaktion Interpretationsproblematik, verstärkter Fortbildungsbedarf
bessere Prognose bzgl. klinischer Relevanz und möglicher Symptomatik höhere Kosten
höhere Sensitivität und höhere Spezifität (z. B. keine Interferenz mit CCDs)  
Messung von blockierenden IgG-Antikörpern auf Einzelallergenebene  

Von Dr. Wolfgang Hemmer, Ärzte Woche 36 /2009

Zu diesem Thema wurden noch keine Kommentare abgegeben.

Mehr zum Thema

<< Seite 1 >>

Medizin heute

Aktuelle Printausgaben