In den vergangenen Jahren hat der Einsatz der molekularen Allergiediagnostik in der klinischen Praxis die Diagnostik von allergischen Erkrankungen auch insbesondere der Nahrungsmittelallergien erheblich verbessert.
Allergen-Mikroarrays zur simultanen Bestimmung von mehreren Allergenen haben sich über die Jahre stetig weiterentwickelt. Während mit den ersten Prototypen rund 50 Allergenkomponenten untersucht werden konnten, sind es heute 112 rekombinante oder natürlich gereinigte Allergene.
Der Allergenchip liefert klinisch relevante Ergebnisse und detaillierte Sensibilisierungsprofile, die aus nur 30 μl Blutserum gewonnen werden. Damit ist eine präzise Diagnose möglich. Insbesondere Patienten mit Polysensibilisierung und unklarer klinischer Vorgeschichte profitieren vom Allergenchip.
Der Allergenchip wurde in zahlreichen Studien eingesetzt. Dabei wurden Erkenntnisse über die geografische Diversität von Sensibilisierungen und ihren Zusammenhang mit unterschiedlichen Allergenexpositionen gewonnen. Aber auch die sukzessive molekulare Ausbreitung der Sensibilisierungen im Verlauf der Kindheit konnte mit dem Microarray untersucht werden.
Welchen klinischen Nutzen hat der Allergiechip?
Der ImmunoCAP (Immuno Solid-Phase Allergen Chip) kombiniert die Biochip-Technologie mit der molekularen Allergologie in einem miniaturisierten Immunoassay (1, 2). Die Testergebnisse liefern eine Momentaufnahme des Sensibilisierungsstatus des Patienten und zeigen sowohl spezifische als auch kreuzreaktive Sensibilisierungen an. Die aktuelle Allergenchip-Generation umfasst 112 spezifische und kreuzreaktive Allergenkomponenten aus 51 Allergenquellen, die neben Risikomarkern für Nahrungsmittel-Allergien auch spezifische Marker für Pollen, Milben, Tiere, Schimmelpilze, Schalentiere und Insektengifte umfassen, sowie Marker für Sensibilisierungen gegen kreuz- reaktive Kohlenhydrat-Determinanten, CCD.
Polysensibilisierung und Asthmarisiko
Der Zusammenhang zwischen multipler IgE-Sensibilisierung und Asthma wurde mit dem Chip untersucht. Die Prävalenz von Asthma, die FeNO-Werte und bronchiale Reaktivität stiegen mit der Anzahl der Sensibilisierungen gegen perenniale, Pollen-und Nahrungsmittelallergene, wobei eine Co-Sensibilisierung gegen Nahrungsmittelallergene auf ein erhöhtes Risiko für Asthma und Atemwegsentzündungen bei Pollenallergikern hinwies (3).
Atopische Dermatitis
Patienten mit atopischer Dermatitis (AD) sind besonders anfällig für Nahrungsmittel-Allergien und zeigen oft hohe Gesamt-IgE-Spiegel (tIgE), sodass es schwierig sein kann, zwischen spezifi¬schen und unspezifischen Sensibilisierungen zu differenzieren.28 ISAC wurde bereits bei Studien mit AD-Patienten eingesetzt und kann den Nachweis von sIgE-Antikörpern verbessern, da hohe tIgE‑Spiegel die Messungen nicht beeinflussen (4). Die Bedeutung einer umfassenden Testung wurde durch die Allergenchipdaten unterstrichen. Diese zeigten, dass AD‑Patienten häufig gegen Allergene sensibilisiert sind, die nicht routinemäßig in den aktuellen AD‑Screening‑Empfehlungen enthalten sind, zum Beispiel Staphylococcus aureus-Exotoxine, Alternaria alternata sowie Haselnussallergene (5).
Eosinophile Ösophagitis
Obwohl Kinder mit eosinophiler Ösophagitis (EO) sehr häufig gegen mehrere Aero- und Nahrungsmittelallergene sensibilisiert sind, ist der Zusammenhang zwischen Symptomatik und Sensibilisierung nicht klar (6, 7). Die Bedeutung des Pollen-Nahrungsmittel-Allergiesyndroms bei EO wurde mit ISAC untersucht (8). Während Kinder häufiger gegen Nahrungsmittelallergene sensibilisiert waren, zeigten Erwachsene häufiger Sensibilisierungen gegen Aeroallergene, insbesondere Profiline (9, 10): Bei Erwachsenen wurden Nahrungsmittelsensibilisierungen oftmals durch PR-10-Kreuzreaktivität als Folge einer Primärsensibilisierung auf Birkenpollen ausgelöst (11).
Der Chip eignet sich gut, um Sensibilisierungen auszuschließen wie auch zur Abklärung polysensibilisierter Patienten. Links: Der Biochip eines nicht-sensibilisierten Patienten. Rechts: Der Biochip eines polysensibilisierten Patienten.
Untersuchung klinischer Phänotypen
Verschiedene Studien haben gezeigt, dass ISAC Ergebnisse mit Einzeltestungen vergleichbar sind (12, 13). Der Chip kann mit der konventionellen IgE-Bestimmung kombiniert werden und aufgrund des erweiterten Sensibilisierungsprofils beim Patienten eine Risikoabschätzung ermöglichen. Damit kann die Notwendigkeit von Provokationstests verringert werden.
Literatur
- Harwanegg C, Hiller R. Protein microarrays for the diagnosis of allergic diseases: state-of- the- art and future development. Clin Chem Lab Med. 2005;43(12):1321-6.
- Ferrer M, Sanz ML, Sastre J, Bartra J, del Cuvillo A, Montoro J, et al. Molecular diagnosis in allergology: application of the microarray technique. J Investig Allergol Clin Immunol. 2009;19 Suppl 1:19-24.
- Patelis A, Gunnbjornsdottir M, Malinovschi A, Matsson P, Onell A, Hogman M, et al. Population-based study of multiplexed IgE sensitization in relation to asthma, exhaled nitric oxide, and bronchial responsiveness. J Allergy Clin Immunol. 2012 Aug;130(2):397-402 e2.
- Choi JS, Roh JY, Lee JR. Clinical availability of compo- nent-resolved diagnosis using microarray technology in atopic dermatitis. Ann Dermatol. 2014 Aug;26(4):437-46.
- Ott H, Weissmantel S, Kennes LN, Merk HF, Baron JM, Folster-Holst R. Molecular microarray analysis reveals allergen- and exotoxin-specific IgE repertoires in children with atopic dermatitis. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2014 Jan;28(1):100-7.
- Assa’ad AH, Putnam PE, Collins MH, Akers RM, Jameson SC, Kirby CL, et al. Pediatric patients with eosinophilic esophagitis: an 8-year follow-up. J Allergy Clin Immunol. 2007 Mar;119(3):731-8.
- Plaza-Martin AM, Jimenez-Feijoo R, Andaluz C, Giner- Munoz MT, Martin-Mateos MA, Piquer-Gibert M, et al. Polysensitization to aeroallergens and food in eosinophilic esophagitis in a pediatric population. Allergol Immunopathol (Madr). 2007 Jan-Feb;35(1):35-7.
- Armentia A, Martin S, Barrio J, Martin B, Garcia JC, Vega JM, et al. Value of microarray allergen assay in the management of eosinophilic oesophagitis. Allergol Immunopathol (Madr). 2015 Jan-Feb;43(1):73-80.
- Erwin EA, James HR, Gutekunst HM, Russo JM, Kelleher KJ, Platts-Mills TA. Serum IgE measurement and detection of food allergy in pediatric patients with eosinophilic esophagitis. Ann Allergy Asthma Immunol. 2010 Jun;104(6):496-502.
- Simon D, Straumann A, Dahinden C, Simon HU. Frequent sensitization to Candida albicans and profilins in adult eosinophilic esophagitis. Allergy. 2013 Jul;68(7):945-8.
- van Rhijn BD, van Ree R, Versteeg SA, Vlieg-Boerstra BJ, Sprikkelman AB, Terreehorst I, et al. Birch pollen sensi-tization with cross-reactivity to food allergens pre dominates in adults with eosinophilic esophagitis. Allergy. 2013 Nov;68(11):1475-81.
- Ackerbauer D, Bublin M, Radauer C, Varga EM, Hafner C, Ebner C, et al. Component-Resolved IgE Profiles in Austrian Patients with a Convincing History of Peanut Allergy. Int Arch Allergy Immunol. 2015 Feb 27;166(1):13-24.
- Klemans RJ, Liu X, Knulst AC, Knol MJ, Gmelig-Meyling F, Borst E, et al. IgE binding to peanut components by four different techniques: Ara h 2 is the most relevant in peanut allergic children and adults. Clin Exp Allergy. 2013 Aug;43(8):967-74.
- Canonica GW, Ansotegui IJ, Pawankar R, Schmid-Grendel- meier P, van Hage M, Baena-Cagnani CE, et al. A WAO - ARIA - GA(2)LEN consensus document on molecular-based allergy diagnostics. World Allergy Organ J. 2013;6(1):17.
