Poster 189 - IPA - Ruhr

Kohlenhydratstrukturen (CCD) als neues Screening Tool zur
Differenzierung zwischen klinisch relevanter Latexallergie
und asymptomatischer Latexsensibilisierung?
BGFA
S. Kespohl1 , U. Jappe2, H.P. Rihs1, A.L. Lopata3, M.F. Jeebhay4,
S.A.M. Arif5, H.Y. Yeang5, Th. Brüning1, M. Raulf-Heimsoth1
1
Berufsgenossenschaftliches Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin (BGFA), Institut der Ruhr-Universität Bochum;
Institut für Dermatologie und Venerologie der Universität Heidelberg;
3 Division of Immunology IIDMM, NHLS, University of Cape Town, South Africa;
4 Occupational and Environmental Health Research Unit, University of Cape Town, South Africa,
5 Rubber Research Institute of Malaysia (RRIM), Kuala Lumpur, Malaysia
2
Fragestellung / Ziel der Studie
Methoden
Von den bisher bekannten 15 Latexallergenen sind drei Allergene, Hev b 2,
Hev b 4 und Hev b 13 glykosyliert. Hev b 2 und Hev b 13 gehören zu den Hauptallergenen bei Latexallergikern aus dem Gesundheitswesen (HCW). Zuckerstrukturen (CCD = cross-reactive carbohydrate determinant) sind allerdings
häufig ein Grund für unspezifische IgE-Bindungen und führen in der in vitro –
Diagnostik oft zu falsch positiven Resultaten. Ziel dieser Untersuchung ist es zu
klären, ob CCDs als diagnostischer Indikator zur Abgrenzung von klinisch relevanten versus asymptomatischen Sensibilisierungen genutzt werden können.
Die spezifische IgE-Reaktivität von Latexeinzelallergenen und verschiedene
Kohlenhydratkomponenten (CCD-Meerrettich Peroxidase (HRP) und CCDBromelain) wurden im UniCAP-System (Phadia) getestet. Alle verwendeten Blutseren hatten spezifisches IgE (sIgE) gegen Latex (NRL). Das entsprechende
Patientenkollektiv bestand aus 72 Latex-exponierten Beschäftigten des Gesundheitswesens (mit manifester Latexallergie, getestet in einem berufsbezogenem
Expositionstest), 37 Latex-exponierten Beschäftigten der Fischindustrie (mit IgEvermittelter Latexsensibilisierung) und 89 nicht exponierten HymenopterengiftAllergikern (mit IgE-vermittelter Latexsensibilisierung).
Ergebnisse
*1
*1
*1
*1
*2
*1
*2
*3
*3
spezifisches IgE [kU/L]
3
3
major
13,8%
Rekombinante und
native Latexallergene
76,4%
rHev b 3
8,5%
rHev b 5
70,8%
rHev b 6.01
72,2%
rHev b 7.02
25,4%
rHev b 8
11,1%
rHev b 9
2,8%
rHev b 10
2,8%
rHev b 11
18,1%
rHev b 12
15,4%
CCD
nHev b 13
88,8%
HRP
8,3%
Bromelain
8,3%
MUXF3
8,3%
MBP* 0%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% positives spezifisches IgE
*Maltosebindeprotein/Fusionsprotein
Abb. 1: sIgE-Profile von 72 Beschäftigten aus dem Gesundheitswesen
(HCW) mit klinisch relevanter Latexallergie
Allergenbestimmung
Rekombinante
und native
Latexallergene
minor
rHev b 1
intermediate
major
13,5%
nHev b 2
91,3%
rHev b 5
rHev b 6.01
16,2%
13,5%
rHev b 8
21,6%
HRP
94,6%
Bromelain
97,3%
MUXF3
MBP*
0
94,6%
13,5%
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% positives spezifisches IgE
*Maltosebindeprotein/Fusionsprotein
Abb. 3: sIgE-Profile von 37 Beschäftigten der Fischindustrie mit NRLSensibilisierung
Allergenbestimmung
minor
*2
*3
intermediate
nHev b 2
Rekombinante
Latexallergene
*1
rHev b 1
intermediate
rHev b 1
44,4%
rHev b 2
44,4%
rHev b 3
major
55,6%
rHev b 5
44,4%
rHev b 6.01
44,4%
nHev b 6.02
44,4%
rHev b 8
66,7%
rHev b 9
66,7%
rHev b 11
CCD
*1
Allergenbestimmung
minor
CCD
Spezifisches IgE gegen NRL [kU/L]
In 72 HCW-Seren mit klinisch relevanter Latexallergie wurde sIgE gegen NRL und CCD
aus HRP und Bromelain quantifiziert (Abb. 1). Bei nur 8% der untersuchten Seren wurde
sIgE gegen CCDs gemessen. Die IgE-Konzentration gegen NRL war mit einem Median
von 8,5 kU/L deutlich höher, als der Median gegen HRP-CCD (1,1 kU/L) bzw. BromelainCCD (3,23 kU/L). Obwohl bei ca. 80% der HCW das glykosylierte Hev b 2 als Allergen
nachgewiesen wurde, konnte nur in 2 Fällen die sIgE-Bindung an Hev b 2 durch
HRP-CCDs inhibiert werden (Abb. 2). Die IgE-Reaktion auf Hev b 2 erfolgt daher bei den
meisten Latexallergikern demnach durch eine Bindung an den proteinogenen Teil des
Allergens.
Im Gegensatz dazu zeigten über 94% der 37 untersuchten Beschäftigten der Fischindustrie
eine sIgE-Konzentration auf HRP- und Bromelain-CCD (Abb. 3). Die IgE-Konzentration
gegen CCDs war bei diesen Beschäftigten mit einem Medianwert von 3,12 kU/L höher
als gegen NRL (Median: 2,7 kU/L). Die Reaktivität auf rekombinante, nicht glykosylierte
Allergene war gering und nur bei drei Patienten wurde eine sIgE-Bindung an rHev b 8
gemessen. Die Prävalenz der IgE-Bindung an das native, glykosylierte Hev b 2 lag bei
90% der Beschäftigten (Abb. 3). Gleiches wurde für die spezifische Bindung an HRP-CCD
gemessen (Abb. 3). Inhibierte man die IgE-Bindung an NRL durch Zugabe von HRP-CCD,
wurde eine Reduktion von 100% (Abb. 4) erreicht. Diese vollständige Inhibition zeigt deutlich, dass die NRL-spezifischen IgE-Antikörper der Beschäftigten der Fischindustrie
18
primär an die Glyko0%
Festphase: NRL (k82)
NRL (ohne Inhibition)
strukturen des Hev b 2
16
Inhibition mit HRP
binden.
Prozent der
14
Inhibition [%]
Ein vergleichbares
Phänomen wurde bei
12
Hymenopterengift-All10
ergikern mit einer La11%
tex-Sensibilisierung
8
0%
festgestellt. 87 der 89
4%
6
untersuchten Patien2%
12%
12%
tenseren zeigten spe6%
4
58%
zifisches IgE gegen
79%
2
Latex (Median: 1,13
kU/L) und HRP-CCD
0,35
0
HCW1
HCW2
HCW4
HCW5
HCW6
HCW7
HCW8
HCW9
HCW10 HCW11
(Median: 2,48 kU/L)
Patientenserum
(Abb. 5). In 85 PatiensIgE gegen HRP und nHev b 2;
kein sIgE gegen HRP und nHev b 2;
sIgE gegen nHev b 2 aber nicht gegen HRP
tenseren wurde speziAbb. 2: Inhibition von sIgE gegen NRL durch CCD (HRP) in Seren von
fisches IgE gegen
Beschäftigten aus dem Gesundheitswesen
Bromelain-CCD (Median: 2 kU/L) gemes8
Festphase: NRL (k82)
NRL (ohne Inhibition)
sen. In InhibitionsInhibition mit HRP
7
experimenten konnte
Inhibition mit MUXF
die NRL-spezifische
6
Prozent der
IgE-Bindung durch
Inhibition [%]
5
HRP-CCD vollständig
unterdrückt werden.
4
55,6%
HRP
77,8%
Bromelain
77,8%
MBP*
0
44,4%
10
*Maltosebindeprotein/Fusionsprotein
20
30
40
50
60
70
80
90
100
% positives spezifisches IgE
Abb. 5: sIgE-Profile von 9 Patienten mit Hymenopterengift-Allergie und
NRL-Sensibilisierung
2
100%
100% 100%
100% 100%
100% 100%
1
0,35
0
S2
(1:2 verdünnt)
S3
S4
S5
Patientenserum
Abb. 4: Inhibition von sIgE gegen NRL durch CCD (HRP oder MUXF3)
bei vier Seren von Beschäftigen der Fischindustrie
Schlussfolgerungen
Die Erweiterung des diagnostischen Panels durch verschiedene CCDs, wie HRP und
Bromelain, ermöglicht eine effektivere Abklärung zwischen einer bestehenden,
asymptomatischen Sensibilisierung gegen CCDs und einer klinisch-relevanten Allergie durch Latexexposition. Inhibitionsexperimente mit CCD als Inhibitor könnten zur
Beurteilung einer Latexsensibiliserung bzw. -allergie genutzt werden.