Allergiediagnostik auf Allergenkomponenten – welche Aussagen sind für die Praxis relevant? PD Dr. med. Johannes Huss-Marp Thermo Fisher Scientific Cottbus, 30. November 2013

Gliederung 1 Grundlagen der Molekularen Allergiediagnostik 2 Fallbeispiele zur klinischen Relevanz 3 Umsetzung in der allergologischen Routine 4 Zusammenfassung

Molekulare Allergiediagnostik Herkömmliche Allergiediagnostik

Auch die Erdnuss ist ein Allergenträger und enthält eine Vielzahl von Molekülen, von denen einzelne als Allergene wirksam sind.

Prinzip Molekularer Allergiediagnostik MA geht einen Schritt weiter als Extrakt-basierte Allergiediagnostik , wie an diesem Schaubild erklärt werden kann. Allergenquelle Allergenextrakt Spezifische Allergen- komponente Kreuzreaktive Allergen- komponente

Klinischer Nutzen Molekularer Allergiediagnostik Identifiziert Allergene, nicht Allergenträger Differenziert Kreuzreaktivität vs. Spezies-spezifischer Sensibilisierung Erlaubt Risikoabschätzung für schwere Reaktionen Hilft bei Auswahl der richtigen Therapie 9

Molekulare Grundlage der Allergie rBet v 1 rMal d 1 PR 10-Proteine Betula verrucosa Malus domestica

Molekulare Grundlage der Allergie Honigbiene • Api m 1 Ei • Gal d 1 • Gal d 2 • Gal d 3 • Gal d 4 • Gal d 5 Erdnuss • Ara h 1 • Ara h 2 • Ara h 3 Lieschgras • Phl p 1 • Phl p 5 Katze • Fel d 1 • Fel d 4

Einteilung in Proteinfamilien Cor a 1 Cor a 8 Cor a 9 Ara h 1 Ara h 2 Ara h 3 Ara h 8 Ara h 9 Bos d 4 Bos d 5 Bos d 8 Gal d 1 Gal d 2 Gal d 3 Pen a 1 Pen a 2 Pen a 3 Bet v 1 Bet v 2 Bet v 4 Bet v 6 Phl p 1 Phl p 2 Phl p 4 Phl p 5 Phl p 6 Phl p 7 Phl p 11 Phl p 12 Fel d 1 Fel d 2 Fel d 3 Fel d 4 Ves v 1 Ves v 2 Ves v 5 Der p 1 Der p 2 Der p 10 Der f 1 Der f 2 Api m 1 Api m 2 Api m 3

Einteilung in Proteinfamilien Proteine LTP CCDs Speicher- proteine Profiline

Bet v 1 PR-10-Proteine Überwiegend hitzeunbeständig Assoziiert mit lokalen Symptomen. (Orales Allergiesyndrom) Hohe Sensibilisierungsrate in Nordeuropa Bet v 1 Betula verrucosa Kleine-Tebbe et al. Allergo J 2010

nsLipid-Transfer-Proteine > Risikomarker! • Überwiegend hitze- und verdauungsresistent • Gekochte Nahrungsmittel können Symptome auslösen • Assoziiert mit schweren systemischen Reaktionen • Sensibilisierungsrate ausgeprägter in Südeuropa

Profiline Profiline • Panallergen mit ausgeprägter Kreuzreaktivität auch zwischen entfernten Pflanzenarten • Verantwortlich für breites Sensibilisierungsspektrum • Selten mit klinischen Symptomen assoziiert Mensch Baumpollen Nüsse Profiline Gemüse Graspollen Obst Kräuter

Speicherproteine > Risikomarker! • Überwiegend hitze- und verdauungsresistent • Gekochte Nahrungsmittel können Symptome auslösen • Assoziiert mit schweren systemischen Reaktionen

Allergene der Erdnuss > Risikomarker! • Ara h 2 – f423 / Speicherprotein • Ara h 1 – f422 / Speicherprotein • Ara h 3 – f424 / Speicherprotein • Ara h 9 – f427 / nsLTP • Ara h 8 – f352 / PR-10 • … > Risikomarker!

Risikobewertung

Fall 1 & 2

Provokation mit Erdnuss Stefanie, 5 Jahre Jonas, 14 Jahre • Birkenpollenallergie • Asthma • V.a. Erdnussallergie • Asthma • Atopisches Ekzem • V.a. Nahrungsmittelallergie + + Provokation mit Erdnuss negativ Generalisierte Urtikaria Atemwegsobstruktion Birke 72 kU/l Haselnuss 28,9 kU/l Erdnuss 11,3 kU/l Erdnuss 10,3 kU/l Ara h 8, Cor a 1 positiv Ara h 1, 2, 3, 9, Cor a 8 negativ Ara h 8, Cor a 1 positiv Ara h 1, 2, 3, 9, Cor a 8 negativ Ara h 1, 2 positiv Ara h 3, 8, 9 negativ Ara h 1, 2 positiv Ara h 3, 8, 9 negativ Lange L. Phadia aktuell 2009; 4: 2-3

IgE-Messung gegenüber Ara h 2 ist besserer Prädiktor für Erdnussallergie als Haut- oder Bluttests mit Gesamtextrakt Nicolaou JACI 2010, Nicolaou 2011, Asernoj 2010, Codreanu 2011, Vereda 2011, Dang 2012

Molekulare Allergiediagnostik und Erdnussallergie Erdnuss (f13), Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 positiv f13, Ara h 2 positiv f13, Ara h 9 positiv f13, Ara h 8 positiv Risiko für Reaktionen Risiko schwerer Reaktionen Hohes Risiko schwerer Reaktionen Ara h 2 ist wichtigste Ergänzung zu Erdnuss f13 Risiko abhängig von Sensibilisierungsprofil

“a decision-point with a specificity of 1. 00 and a sensitivity > 0 “a decision-point with a specificity of 1.00 and a sensitivity > 0.70. In our study, a cutoff for Ara h 2 > 1.63 kU/l would have reduced the number of challenges performed from 205 to 92.

Fall 3

Cor a 1 Cor a 8 Cor a 9 Cor a 14

8jährige Patientin Anamnese (mit 6 Jahren): • Rhinoconjunctivitis im Frühjahr • Kribbeln im Mund nach Haselnussverzehr Diagnosen: • Rhinoconjunctivitis allergica bei Birkenpollenallergie • Birkenpollenassoziiertes orales Allergiesyndrom auf Haselnuss Erweiterte Anamnese (mit 8 Jahren): • Anaphylaktische Reaktion und Notfalltherapie nach Verzehr von Haselnuss-Müsli Diagnosen: Primäre Haselnussallergie und Birkenpollenallergie

Masthoff LJN et al. JACI 2013; in press

Fall 4

+ +

Wheat-Dependent Exercise-Induced Anaphylaxis (WDEIA) Anaphylaxie nach: körperlicher Anstrengung in Kombination mit vorhergehender Nahrungsaufnahme Weizenprodukte!

WDEIA M. Grosber, Dermatologie TU München

Wheat-Dependent Exercise-Induced Anaphylaxis (WDEIA) Weizen Wasserlösliche Proteine: Albumine, Globuline Wasserunlösliche Proteine: Gluten Gliadin (alpha, beta, gamma, omega) Glutenine (hochmolekular, niedermolekular)) Spezifisches IgE ImmunoCAP Omega-5-Gliadin bei cut-off Wert 0,89 kU/l: Sensitivität 78%, Spezifizität 96% für WDEIA Omega-5-Gliadin ist nicht wasserlöslich und daher auf dem Extrakt-basierten ImmunoCAP f4 Weizen nicht repräsentiert. Matsuo H et al. Allergy 2008:63;233-36

WDEIA

WDEIA Tri a 19 „updated“ Gliadin Tri a 14 (Weizen-LTP) Hofmann SC et al. Allergy 2012; 67: 1457– 60

Fall 5

Positive Familienanamnese für RCA Patient Anamnese Mit 13 Jahren SPT & sIgE Birke SPT & sIgE Lieschgras SPT & sIgE Beifuß Diagnose Rudolf, 13 Jahre Ekzem in Kindheit Positive Familienanamnese für RCA Rhinoconjunctivitis von März bis Oktober Asthma nach körperlicher Anstrengung +3 18 kUA/l +4 35 +3 12 Rhinoconjunctivitis allergica mit relevanter Sensibilisierung auf Birke, Gräser und Beifuß Welche SIT? Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg

Sensibilisierung auf Graspollen – verschiedene Muster

SIT-Erfolg abhängig von Sensibilisierungsprofil n=746 Patienten, SIT Gräser oder Birke für > 2 Jahre Adaptiert nach Schmid-Grendelmeier P, Hautarzt 2010:61(11); 946-53 40 40 40

Valenta R. New Horizons Allergy (Phadia AB, Sweden) Vol. 1/2002

Sind es drei unterschiedliche Sensibilisierungen? Beifuß Birke Gras

... oder basieren sie auf einer Kreuzreaktion? Beifuß Birke Gras

Molekulare Allergiediagnostik gibt die Antwort Beifuß Birke Gras

Spezies-spezifische Gräserpollensensibilisierung Patient Anamnese Mit 13 Jahren SPT & sIgE Birke SPT & sIgE Lieschgras SPT & sIgE Beifuß Rudolf, 13 Jahre Ekzem in Kindheit Positive Familienanamnese für RCA Rhinoconjunctivitis von März bis Oktober Asthma nach körperlicher Anstrengung +3 18 kUA/l +4 35 +3 12 Phl p 1 6.5 Phl p 5 11.2 Phl p 7 <0.1 Phl p 12 4.9 Bet v 1 <0.1 Art v 1 <0.1 Spezies-spezifische Gräserpollensensibilisierung Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg

Patientin Anamnese Diagnostik Julia, 45 Jahre Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand Nach min: generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals Versorgung durch Notarzt Prick-Testergebnisse Bienengift (100 μg/ml) ++ Wespengift (300 μg/ml) ++ ImmunoCAP® Testergebnisse Bienengift i1 5,9 kUA/l (CAP-Klasse 3) Wespengift i3 1,3 kUA/l (CAP-Klasse 2) Gesamt-IgE 16,7 kUA/l Tryptase 5,4 μg/l Welche Diagnose? Welche SIT? Patientenfall zum Thema Insektengiftallergie und spezifische Immuntherapie.

Hymenopterengiftallergie ? Häufiges Problem: Keine klare Benennung des Anaphylaxie-auslösenden Insekts durch den Patienten möglich und Doppelsensibilisierung gegen Bienen- und Wespengift. Sensibilisierung gegen Bienen- und Wespengift in bis zu 40 % der Fälle Hemmer W. Kreuzreaktivität auf Bienen und Wespengift. Hautarzt 2008;59:194-199

i211 rVes v 1; i209 rVes v 5 (Wespe) Empfohlene ImmunoCAP Diagnostik vor SIT bei Hymenopterengiftallergie - i1 Bienengift + + i3 Wespengift - Tryptase + i1 & i3 positiv i208 rApi m 1 (Biene) i211 rVes v 1; i209 rVes v 5 (Wespe) + - o214 CCD MUXF3 Für die Diagnostik bei der Abklärung einer Hymenopterengiftallergie schlagen wir das hier dargestellte Vorgehen vor. + i208, i209, i211 positiv Wespengift- sensibilisierung Doppelsensibilisierung auf Bienen- u. Wespengift Bienengift- sensibilisierung Indikationsstellung zur SIT in Zusammenschau mit Anamnese, Hauttests, Tryptasekonzentration und ggf. weiteren Befunden

Patientin Anamnese Diagnostik Diagnose Julia, 45 Jahre Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand Nach min: generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals Versorgung durch Notarzt ImmunoCAP® Allergenkomponenten: Bienengift (rApi m 1) 4,7 kUA/l Wespengift (rVes v 1) <0,1 kUA/l Wespengift (rVes v 5) <0,1 kUA/l CCD MUXF3 1,3 kUA/l Bienengiftallergie Patientenfall zum Thema Insektengiftallergie und spezifische Immuntherapie.

Ausblick

Differenzierung Bienen- oder Wespengiftallergie Fehlendes Ansprechen auf SIT

Tripodi S et al. JACI 2012

Hatzler L et al. JACI 2012

Umsetzung in der allergologischen Routine

Umsetzung in der allergologischen Routine

Zusammenfassung Bessere Patientenversorgung Molekulare Allergiediagnostik = Verfeinerte Diagnostik auf Allergenebene 2. Liefert Informationen zu Sensibilisierungsprofilen, Risikoabschätzung & Kreuzreaktivitäten Bessere Entscheidungsgrundlage für Provokationstestung, Karenzempfehlung & optimale Therapie Bessere Patientenversorgung

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! www.immunowebinar.de