Zytokinexpression peripherer mononukleärer Zellen unter spezifsicher Immuntherapie bei Typ-I-Allergien der Atemwege

Die Birkenpollenallergie ist eine der meist verbreiteten Allergien in Europa. Sie zählt zu den Typ-I-Allergien, welche sich durch die Produktion allergenspezifischer Immunglobulin (Ig) E Antikörper auszeichnen, die rezeptorvermittelt an Effektorzellen der allergischen Immunantwort (eosinophile und basophile Granulozyten, Mastzellen) gebunden werden. Durch wiederholten Allergenkontakt kommt es zur Quervernetzung der IgE-Ak und Aktivierung der Effektorzelle mit Freisetzung von proinflammatorischen Mediatoren. Diese Entzündungsmediatoren lösen anschließend die Typ-I-Reaktion mit Symptomen wie Asthma bronchiale oder allergische Rhinokonjunktivitis aus. Die spezifische Immuntherapie (SIT) stellt die einzige kausale Behandlungsmethode der Typ-I-Allergie dar. Ihre klinische Wirksamkeit und ihr präventiver Effekt wurden bereits in zahlreichen Studien belegt. Jedoch sind die zugrunde liegenden immunologischen Mechanismen zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abschließend geklärt. Diese Studie untersuchte die Veränderungen immunologischer Parameter im peripheren Blut von elf Birkenpollenallergikern im Rahmen einer dreijährigen SIT. Im Speziellen sollten dabei Veränderungen auf Zytokinebene analysiert werden. Es wurde ein engmaschiges longitudinales Studienprotokoll gewählt, das einen Vergleich der Zytokinproduktion sowohl zu bestimmten Abschnitten der SIT (Einleitungs- und Erhaltungsphase) als auch innerhalb und außerhalb der Birkenpollensaison ermöglichte. Um den Einfluss des natürlichen Birkenpollenflugs bewerten zu können, wurden zusätzlich acht Probanden ohne Manifestation einer IgE-vermittelten Allergie sowie acht rein symptomatisch therapierte Allergiker in diese Studie inkludiert. Die Bewertung der klinischen Wirksamkeit der Therapie erfolgte dabei objektiv durch Hautpricktests und subjektiv durch die Einordnung des klinischen Beschwerdebildes durch die Patienten auf einer 7-Punkte-Skala. Die quantitative Messung der Zytokinmenge erfolgte mittels enzymgekoppeltem Immunadsorptionstests (ELISA). Bereits in der ersten Pollensaison führte die Immuntherapie zu einer erkennbaren Verbesserung des klinischen Beschwerdebildes. Im weiteren Behandlungsverlauf stellte sich dann eine anhaltende signifikante Besserung der allergischen Symptome ein. Auch die Hautreaktion gegenüber dem Birkenpollenallergen zeigte sich ab dem ersten Jahr deutlich abgeschwächt. Entsprechende Veränderungen konnten bei symptomatisch therapierten Allergikern nicht festgestellt werden. Die durch die SIT induzierten zellulären Modifikationen auf Zytokinebene wiesen eine ausgeprägte zeitliche Dynamik auf. Beginnend mit einem kurzzeitigen Anstieg der immunsuppressiven Interleukin (IL)-10-Sekretion in der ersten Pollenflugzeit, der von einer Zunahme der allergiefördernden IL-5-Produktion begleitet wurde, zeigte sich im weiteren Therapieverlauf eine kontinuierliche Reduktion des saisonal typischen IL-5-Anstiegs, welcher im dritten Behandlungsjahr signifikant gemindert vorlag. Die SIT hatte auf den insgesamt niedrigen Spiegel des als protektiv geltenden Zytokins Interferon (IFN) γ einen geringen Einfluss. Neben einer Reduktion am Ende der Einleitungsphase und in der dritten Birkenpollensaison ließ sich nach einem Jahr ein geringer Anstieg detektieren. Die viel propagierte Annahme, dass eine erfolgreiche SIT mit einem Wechsel von einer T-Helfer (Th) 2-Zell-mediierten Immunantwort in ein Th1-Zell-dominiertes Verhältnis übergeht, konnte in der hier vorliegenden Studie somit nicht bestätigt werden. Vielmehr erscheint der Verlust einer Th2-Reaktivität entscheidend. Die Daten stützen zudem durch den transienten, wenn auch nur geringen IL-10-Anstieg in der Frühphase den möglichen Einfluss der regulatorischen T (Treg)- Zellen in der allergenspezifischen Toleranzentwicklung, insbesondere zu Beginn der SIT. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der vorliegenden Studie, dass die Toleranzinduktion durch die SIT bei Typ-I-Allergikern auf multifaktoriellen Mechanismen beruht, welche mit Induktion und Repression bestimmter Zytokine zu unterschiedlichen Zeitpunkten einer ausgeprägten zeitlichen Dynamik unterliegen

Charakterisierung Hymenopterengift-spezifischer Antikörper mit dem EliFAB Assay

Insektenstiche durch Mitglieder der Ordnung der Hymenopteren sind ein häufiges und oft unterschätztes Ereignis. In epidemiologischen Studien berichteten 0,3-3,4% der Befragten von nach Hymenopterenstichen erlebten systemischen Reaktionen, die lebensgefährliche Folgen haben können. Nach der Identifikation des verantwortlichen Allergens steht mit der allergenspezifischen Immuntherapie (AIT) eine kausale, sichere und effektive Therapiemöglichkeit zur Verfügung. Während die hohe klinische Wirksamkeit der AIT in zahlreichen Studien belegt werden konnte, sind die der Behandlung zugrundeliegenden immunologischen Mechanismen bisher noch nicht ausreichend geklärt. Die hohe Bedeutung der Aufklärung dieser Mechanismen zeigt sich insbesondere darin, dass bisher kein aussagekräftiger immunologischer Erfolgsparameter der Therapie existiert. In diesem Zusammenhang haben das allergenspezifische IgG und insbesondere die Subklasse IgG4 viel Beachtung erfahren. Die Konzentrationen dieser sog. blockierenden Antikörper (AK) steigen während der Therapie im Serum von Patienten an und werden mit dem Erfolg der AIT verbunden. Dabei wird davon ausgegangen, dass allergenspezifische IgG-AK in Konkurrenz zu Mastzell-gebundenen IgE-AK treten und die Komplexbildung dieser mit dem Allergen sowie die darauffolgende Aktivierung von Effektorzellen verhindern können. Allerdings konnte in zahlreichen Studien keine Korrelation zwischen der Höhe der Immunglobulinkonzentrationen und dem klinischen Erfolg der AIT gefunden werden. Größere klinische Relevanz versprechen an dieser Stelle Verfahren, die eine qualitative Veränderung der blockierenden AK und der damit verbundenen Effekte erfassbar machen. Aktuelle Untersuchungen bei Graspollenallergikern zeigen eine deutlich bessere Korrelation von klinischer Wirksamkeit und den Ergebnissen dieser Messverfahren. Die Messungen wurden mit dem sog. IgE-facilitated antigen binding Assay durchgeführt, in dem der Einfluss von blockierenden AK auf die Bindung von Allergen-IgEKomplexen durch B-Zellen erfasst wird. Kürzlich wurde eine zellfreie Variante dieses Assays publiziert. Der sog. enzyme-linked immunosorbent facilitated antigen binding (EliFAB) Assay basiert auf den Grundlagen des enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) und ist somit weniger fehleranfällig, zeit- und kostenaufwendig. Dieses Verfahren wurde innerhalb dieser Arbeit für das jeweilig häufigste Majorallergen des Bienenbzw. Wespengiftes etabliert mit dem Ziel, die klinische Bedeutung der unter AIT gebildeten blockierenden Aktivität durch IgG-AK einschätzen zu können. In der Folge konnte die blockierende Aktivität in Patientenseren vor, unter und bis zu zwölf Jahre nach Ende einer AIT mit Hymenopterengift bestimmt werden. Zur Prüfung der klinischen Relevanz wurden diese Daten mit dem Ergebnis einer Stichprovokation während der Therapie sowie mit den Berichten bei Feldstichen nach Therapie verglichen. Während der Einleitungsphase einer Ultra Rush AIT stieg die blockierende Aktivität in Patientenseren parallel zu den Konzentrationen von IgG4-AK an. Dieser Effekt wurde nach frühestens acht Tagen beobachtet. Alle Patienten tolerierten die im Verlauf der Therapie durchgeführte Stichprovokation. Damit einhergehend konnte in nahezu allen Patientenseren eine Allergen-blockierende Aktivität nachgewiesen werden, sodass von einer hohen Korrelation zwischen dieser und klinischer Wirksamkeit während der Therapie auszugehen ist. Inwiefern die Messung Allergen-blockierender Aktivität eine Stichprovokation ersetzen kann, müssen weitere Untersuchungen klären. Die unter Therapie ausgebildete hohe blockierende Aktivität konnte in durchschnittlich neun Jahre nach Ende der Therapie gewonnenen Seren nicht nachgewiesen werden. So war die blockierende Aktivität im Median zwar noch stärker als in der nicht AIT-behandelten Gruppe, es zeigte sich jedoch kein signifikanter Unterschied. Gleichzeitig zeigen klinische Nachbeobachtungsstudien, dass auch mehr als 12 Jahre nach Ende der AIT mindestens 80 % der Patienten vor einer Stichreaktion geschützt sind. Die Ausbildung blockierender Aktivität scheint folglich zumindest für einen großen Teil der Patienten zwar einen wichtigen, aber nicht den einzigen oder unverzichtbaren immunologischen Mechanismus einer langanhaltenden Toleranz gegenüber Stichereignissen darzustellen. Die gleichen Nachbeobachtungsstudien legen jedoch auch nahe, dass einzelne Patienten den erworbenen Schutz bereits kurz nach Therapieende verlieren. Da eine dauerhaft fortgeführte Immuntherapie mit einem anhaltenden Schutz assoziiert ist und die Ausdehnung von Injektionsintervallen auf möglicherweise bis zu sechs Monate gleiche Sicherheit und Effektivität zeigt, sollte das Konzept von Booster-Injektionen im Sinne einer ausgedehnten Erhaltungstherapie bei Risiko-Patienten erneut erörtert werden. Neben bereits bekannten Risikofaktoren könnte an dieser Stelle auch die Messung blockierender Aktivität zur Identifikation solcher Patienten beitragen

Qualitative und quantitative Untersuchung des Riechvermögens von Patientinnen und Patienten mit allergischer Rhinitis unter allergenspezifischer Immuntherapie

Die allergische Rhinitis (AR) ist mit einer Lebenszeitprävalenz von 14,8% bei Patienten zwischen 18 und 79 Jahren in Deutschland die häufigste Erkrankung des atopischen Formenkreises und verursacht hohe gesundheitsbezogene Kosten (Schramm et al., 2003, Nathan, 2007). In den letzten Jahren wurde weltweit ein Prävalenzanstieg der AR beobachtet. Patienten mit einer AR leiden häufig, neben typischen Symptomen wie nasalem Juck- und Niesreiz, Augenjucken und –tränen, an Einschränkungen des Riechvermögens. Die Wirksamkeit einer allergenspezifischen Immuntherapie (AIT) wurde hinsichtlich der Verbesserung der genannten Kardinalsymptome und des Medikamentenverbrauchs in zahlreichen Studien belegt. Erste Untersuchungen zeigen, dass eine AIT auch die Riechfunktion von Patienten mit AR verbessert (Katotomichelakis et al., 2013; Tansuker et al. 2014). Da ein vermindertes Riechvermögen häufig zu Einschränkungen der Lebensqualität führt (Temmel et al., 2002), ist es sinnvoll, den Erfolg einer AIT hinsichtlich der Verbesserung der Riechfunktion genauer zu untersuchen. Ziel der vorliegenden Pilotstudie war es, festzustellen, ob es einen Zusammenhang zwischen dem Riechvermögen von Patientinnen und Patienten mit AR und einer AIT gibt. Gleichzeitig sollte untersucht werden, ob eine AIT einen therapeutischen Vorteil gegenüber einer symptomatischen Therapie hinsichtlich des Riechvermögens bietet. 13 Patienten unter AIT und zehn Patienten unter symptomatischer Therapie mit einem allergenspezifischen Beschwerdemaximum im Frühjahr (Birkenpollenallergiker) oder Sommer (Gräserpollenallergiker) wurden in die Studie eingeschlossen. Das Riechvermögen der beiden Patientengruppen wurde mittels Sniffin’ Sticks Testbatterie vor AIT-Einleitung im Herbst/ Winter, während der Saison des jeweils klinisch und für die AIT relevanten Pollenflugs (Frühjahr/Sommer) und ein Jahr nach AIT-Einleitung gemessen. Die subjektive Einschätzung des Riechvermögens und der allergischen Symptome wurden zu denselben Messzeitpunkten mittels Fragebögen erhoben. Nach einem Jahr AIT wurden allergische Beschwerden (Rhinitis, Augenprobleme und allergische Beschwerden insgesamt) geringer und Riech- und Schmeckvermögen, Appetit und Nasenatmung subjektiv besser als vor Therapieeinleitung eingeschätzt. Während der Saison des jeweils klinisch relevanten Pollenflugs schätzten Allergiker unter symptomatischer Therapie ihre Beschwerden statistisch signifikant stärker und ihr Riech- und Schmeckvermögen, ihren Appetit und ihre Nasenatmung schwächer ein als die Patienten unter AIT. Diese Tatsache lässt vermuten, dass eine AIT bereits nach einer Therapiedauer von sechs Monaten effektiv ist. Bezüglich der Duftidentifikation, Duftdiskrimination, Riechschwelle und des Gesamtriechscores zeigte sich zu keinem Messzeitpunkt ein signifikanter Unterschied zwischen den AIT-Patienten und der Kontrollgruppe. Nach zwölfmonatiger AIT konnte eine geringe Verbesserung des Gesamtriechscores (0,75 Punkte) und der Riechschwelle (0,25 Punkte) erreicht werden. Hinsichtlich des Alters, Geschlechts, eines vorbestehenden Asthma bronchiale und anderen vorbestehenden Allergien (z.B. Hausstaubmilbenallergie) ergab sich im Riechvermögen kein statistisch signifikanter Unterschied. Raucher konnten nach einem Jahr AIT statistisch signifikant besser riechen als die Nichtraucher. Die Pilotstudie bestätigt die Ergebnisse bisheriger Studien (Radcliffe, Lampe, & Brostoff, 1996; Mun et al., 2013; Katotomichelakis et al., 2013), dass eine AIT allergische Beschwerden subjektiv reduziert. Bislang gibt es keine Studie, die die Riechleistung von Patienten unter AIT mit Patienten unter symptomatischer Therapie vergleicht. Im Gegensatz zu Katotomichelakis et al. 2013 und Tansuker et al. 2014 konnte die Pilotstudie nur eine geringe Verbesserung des quantitativen Riechvermögens innerhalb des ersten Jahres einer AIT zeigen. Bezüglich der Verbesserung des Riechvermögens ergab sich gegenüber einer symptomatischen antiallergischen Therapie kein statistisch signifikanter Vorteil. Die fehlende Randomisierung, ein kleines und heterogenes Patientenkollektiv, ein kurzes Follow-up und ein nicht erfassbarer Placeboeffekt schränken die statistische Aussagekraft der Pilotstudie ein. Zusammenfassend gibt es Hinweise für einen Zusammenhang zwischen dem Riechvermögen von Patienten mit AR und einer AIT. Die klinischen Beschwerden am Riechorgan scheinen sich unter AIT zu verbessern. Hinsichtlich des Riechvermögens scheint aber eine AIT einer symptomatischen Therapie gegenüber keinen signifikanten Vorteil zu bieten

Humorale und zelluläre Immunparameter nach Abschluss der allergenspezifischen Immuntherapie bei Patienten mit Hymenopterengiftallergie

Seit über einem Jahrhundert wird die spezifische Immuntherapie (SIT), auch Hypo- oder Desensibilisierung genannt, zur Behandlung von Soforttypallergien eingesetzt. Bei diesem Allergietyp kommt es durch wiederholten Allergenkontakt zur Quervernetzung der auf der Oberfläche von basophilen und eosinophilen Granulozyten oder Mastzellen gebundenen IgE-Antikörper mit konsekutiver Zellaktivierung und Freisetzung von Histamin bzw. weiterer proinflammatorischer Mediatoren, die letztendlich zu den typischen allergischen Symptomen führen. Insbesondere bei der Insektengiftallergie kann es im Rahmen von Stichreaktionen zu lebensbedrohlichen anaphylaktischen Reaktionen kommen. Die SIT stellt nach wie vor die einzige, kausale Behandlungsform dar, die in der Lage ist, den natürlichen Krankheitsverlauf von Soforttypallergikern positiv zu beeinflussen. In zahlreichen klinischen Studien wurde die kurative Wirksamkeit belegt. Die der SIT zugrunde liegenden immunologischen Mechanismen sind seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung. Während die Veränderungen, die zur Induktion der Allergentoleranz führen, bereits besser erforscht sind, sind die Mechanismen, die der Aufrechterhaltung der Toleranz auch nach Abschluss der SIT dienen, noch weitestgehend ungeklärt. Zwar ist gezeigt, dass bei ca. 90-95% der Insektengiftallergiker während der SIT eine Toleranz erreicht wird, allerdings ist auch bekannt, dass ca. 15% die erworbene Toleranz innerhalb weniger Jahre nach Beendigung der SIT wieder verlieren. Bislang gibt es allerdings keine Laborparameter, welche eine weiterhin bestehende Toleranz bzw. einen drohenden Toleranzverlust, der mit wiederkehrenden lebensgefährlichen Anaphylaxien einhergehen kann, zuverlässig voraussagt. Mit dieser „diagnostischen Lücke“ beschäftigt sich die vorliegende Studie. Es wurden Patienten, die eine SIT mit Bienen- oder Wespengift bereits vor 4-13 Jahren abgeschlossen haben, bezüglich verschiedener zellulärer und humoraler Immunparameter untersucht. Die Patienten wurden, je nach Zeitraum, der seit Beendigung der SIT vergangen war, in Gruppen eingeteilt. Vergleichend wurde diesen Kohorten eine Kontrollpopulation bestehend aus gesunden Probanden ohne Manifestation einer IgE-vermittelten Allergie gegenübergestellt. Die Analysen unterschiedlicher T-Zellpopulationen zeigten bezüglich der allergenspezifischen T-Zellfrequenzen für T-Helfer (Th)2-, Th1- und Typ-1-regulatorischen T (Tr1)-Zellen zwar signifikante Abweichungen in Hinblick auf das Kontrollkollektiv, jedoch bei den Th1- und Tr1-Zellen nicht im Vergleich der einzelnen Patientengruppen nach abgeschlossener SIT untereinander. Für die allergenspezifischen Th2-Zellen hingegen zeigte sich eine (bei einer Subpopulation auch signifikante) Zunahme der allergenspezifischen Th2-Zellen, je länger die SIT zurücklag. Die Frequenz unspezifischer Foxp3+ regulatorischer T-Zellen, ermittelt durch das Expressionsmuster der Oberflächenmarker CD4, CD25 und CD127, zeigte hingegen weder innerhalb der Patientengruppen noch gegenüber dem Kontrollkollektiv Abweichungen. Um die humorale Immunantwort nach Abschluss der SIT zu charakterisieren, wurden für die einzelnen Patientengruppen die Serumkonzentrationen der allergenspezifischen IgE-, IgG- und IgG4-Antikörper und ebenso die quantitativen Verhältnisse der unterschiedlichen Antikörperklassen zueinander ermittelt. Hier zeigten sich wiederum signifikante Unterschiede im Vergleich zum Kontrollkollektiv, jedoch konnten keine signifikanten Abweichungen der Patientengruppen untereinander festgestellt werden. In einer Subgruppenanalyse konnten bezüglich der beschriebenen Parameter zudem keine Unterschiede zwischen den Patienten ermittelt werden, die mehrere Jahre nach Beendigung der SIT mit einer (erneuten) allergischen Reaktion auf einen Feldstich reagierten, und denen mit ausbleibender Stichreaktion (die also nach wie vor tolerant waren). Die im Rahmen dieser Arbeit erhobenen Daten zeigen somit, dass die Aufrechterhaltung von Allergentoleranz bzw. der Toleranzverlust nach SIT nicht nur von den in dieser Studie quantitativ bestimmten, immunologischen Parametern abhängt, sondern maßgeblich auch von anderen, qualitativen Faktoren abzuhängen scheint, wie bspw. der allergenblockierenden Aktivität des Serums