Analyse der Allergen-Sensibilisierungsmuster und IgE-Kreuzreaktivität bei Erdnussallergikern

Die häufigsten Auslöser primärer Nahrungsmittelallergien, wie es die Erdnussallergie eine ist, sind Kuhmilch, Weizen, Eier, Soja, Erdnüsse, Baumnüsse, Fisch und Schalentiere. Personen, die allergisch auf Erdnuss reagieren, sind vielmals auch auf verschiedene Baumnüsse sensibilisiert, nur die Hälfte davon ist jedoch von einer symptomatischen Allergie gegen Baumnüsse betroffen. Schwerwiegende Symptome bis hin zum lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock, der insbesondere bei Nussallergien aufzutreten droht, können die Folge einer solchen Ko-Allergie sein. Häufig meiden Erdnussallergiker deshalb, präventiv den Verzehr aller Nussarten. In diesem Kontext wird anhand von Molekularer Diagnostik versucht, die Lebensqualität Betroffener zu fördern. Im Vordergrund dieser Bachelorarbeit steht diesbezüglich die Analyse von Allergen-Sensibilisierungsmustern und damit verbunden das Bestimmen von potenziellen Markerallergenen einer Ko-Allergie, sowie die Ermittlung von Kreuzreaktivitäten zwischen verschiedenen Erdnuss- und Baumnussallergenen. Dazu wurde einerseits mittels quantitativem ELISA spezifisches IgE in Seren von 35 Erdnussallergikern nachgewiesen. Getestet wurde auf Extrakte und Allergene aus drei unterschiedlichen Proteinfamilien: 2S-Albumine, Viciline und Legumine, sowohl aus der Erdnuss als auch aus Baumnüssen. Andererseits dienten Inhibitionen mit Western Blots, ELISA und RBL-Assay dem Nachweis der Kreuzreaktivitäten, wofür allergenspezifische monoklonale Antikörper und rekombinante chimärische Moleküle, die Sequenzen immunodominater Epitope beinhalten, verwendet wurden. Die Ergebnisse des quantitativen ELISAs legen dar, dass bei 80 % der Seren eine Sensibilisierung gegenüber Erdnuss vorkommt, auf Haselnuss, Walnuss und Cashew sind jeweils 77 % der Seren sensibilisiert, auf Pistazie sogar 86 %. Die Konzentrationen an sIgE sind dabei gegenüber den 2S-Albuminen am höchsten. Jene für Ara h 2 aus Erdnuss beträgt im Mittel 44,9 ng/ml. Die Mittelwerte der Konzentrationen von Cor a 14 aus Haselnuss, Jug r 1 aus Walnuss und Ana o 3 aus Cashew liegen im Bereich von 4,8 ng/ml bis 15,3 ng/ml. Folglich können diese Allergene als gute diagnostische Marker für eine symptomatische Allergie angenommen werden. Mittels den Inhibitionsexperimenten konnten Kreuzreaktivitäten zwischen den Allergenen Ana o 1-3 aus Cashew und den Allergenen Ara h 1-3 aus Erdnuss festgestellt werden. Zudem wurde nachgewiesen, dass die immunodominaten Epitope von Ara h 2 zu jenen Kreuzreaktivitäten zwischen den Erdnussallergenen beitragen. Werden die Erkenntnisse als Gesamtes betrachtet, weisen diese darauf hin, dass die Polysensibilisierung sowohl auf den Kreuzreaktivitäten von verwandten als auch nicht-verwandten Allergenen beruht. The most common triggers of primary food allergies, as peanut allergy is one, are cow's milk, wheat, eggs, soy, peanuts, tree nuts, fish and shellfish. Individuals allergic to peanut are often also sensitized to various tree nuts, but only half of them are affected by symptomatic allergy to tree nuts. Severe symptoms up to life-threatening anaphylactic shock, which is particularly likely to occur with nut allergies, can be the consequence of such a co-allergy. Therefore, peanut allergy sufferers often avoid the consumption of all types of nuts as a preventive measure. In this context, molecular diagnostics are used in an attempt to improve the quality of life of those affected. The focus of this bachelor thesis is the analysis of allergen sensitization patterns and the determination of potential marker allergens of a co-allergy, as well as the determination of cross-reactivities between different peanut and tree nut allergens. For this purpose, specific IgE was detected in sera of 35 peanut allergic patients by quantitative ELISA. Extracts and allergens from three different protein families were tested: 2S-albumins, vicilines and legumins, from both peanut and tree nuts. On the other hand, inhibitions with Western blots, ELISA and RBL assay served to detect cross-reactivities, for which allergen-specific monoclonal antibodies and recombinant chimeric molecules containing sequences of immunodominant epitopes were used. The results of the quantitative ELISA suggest that 80% of the sera are sensitized to peanut, 77% each to hazelnut, walnut and cashew, and 86% to pistachio. The concentrations of sIgE are highest in relation to the 2S albumins. The mean concentration of Ara h 2 from peanut was 44.9 ng/ml. The mean values of the concentrations of Cor a 14 from hazelnut, Jug r 1 from walnut, and Ana o 3 from cashew range from 4.8 ng/ml to 15.3 ng/ml. Consequently, these allergens can be assumed to be good diagnostic markers for symptomatic allergy. By means of the inhibition experiments, cross-reactivities between the allergens Ana o 1-3 from cashew and the allergens Ara h 1-3 from peanut were detected. In addition, the immunodominant epitopes of Ara h 2 were shown to contribute to those cross-reactivities between peanut allergens. When the findings are considered as a whole, they indicate that polysensitization is due to the cross-reactivities of both related and unrelated allergens.