Epitoperkennungsmuster von Bet v 1-spezifischem IgE

Birkenpollen ist einer der wichtigsten Auslöser von Allergien in Europa. Etwa 70% aller Birkenpollenallergiker entwickeln allergische Reaktionen gegen bestimmte pflanzliche Nahrungsmittel wie Haselnuss, Apfel, Steinobst, Sellerie, Karotte und Sojamilch. In den meisten Fällen wird diese Kreuzreaktion durch Immunglobulin E (IgE) Antikörper verursacht, die gegen Bet v 1, das Hauptallergen des Birkenpollens gebildet werden und mit verwandten Allergenen aus pflanzlichen Nahrungsmitteln kreuzreagieren. Allerdings zeigen die meisten Patienten allergische Reaktionen nur gegen einen Teil der typischen birkenpollenassoziierten Nahrungsmittel, obwohl deren IgE-Antikörper mit einem breiten Spektrum pflanzlicher Allergene reagieren. Ein Grund für die unterschiedliche klinische Relevanz Bet v 1-spezifischer kreuzreaktiver IgE-Antikörper könnte die Erkennung verschiedener Bindungsstellen (Epitope) auf der Oberfläche von Bet v 1 sein. In diesem Projekt sollen diese Epitope identifiziert und deren Bedeutung für die birkenpollenassoziierte Nahrungsmittelallergie untersucht werden. Dazu werden chimäre Proteine hergestellt, indem Teile der Oberfläche von Bet v 1 auf ein nicht IgE-bindendes strukturell verwandtes Protein transferiert werden. Mehrere chimäre Proteine, von denen jedes ein anderes Epitop auf der Oberfläche trägt, dienen dazu, die Epitoperkennungsmuster von IgE und anderen Antikörperklassen aus Seren von Birkenpollenallergikern zu ermitteln. Außerdem werden die Chimären dazu verwendet, epitopspezifische rekombinante Antikörper zu erzeugen, indem diese aus einer Phagenbank selektiert werden. Diese Antikörper werden dazu benutzt, den Beitrag einzelner Epitope zur IgE-Bindung und Kreuzreaktivität von Bet v 1 zu ermitteln. Die Relevanz der Epitope für die allergene Aktivität von Bet v 1 wird bestimmt, indem basophile Granulozyten durch Bindung von Bet v 1 an zellgebundenes IgE aus Patientenseren aktiviert werden und diese Aktivierung durch chimäre Proteine oder epitopspezifische Antikörper inhibiert wird. Dieses Projekt wird als eines der ersten nicht nur einzelne Epitope untersuchen, sondern versuchen, einen repräsentativen Überblick über das Epitoperkennungsmuster von Bet v 1-spezifischem IgE zu gewinnen. Dabei wird eine größere Anzahl von Patienten mit unterschiedlichen Mustern von Nahrungsmittelallergien untersucht werden. Die Ergebnisse dieses Projekts könnten dazu beitragen, neue Diagnosewerkzeuge zu entwickeln, die dem Arzt dabei helfen können, birkenpollenallergischen Patienten genauere Ernährungsratschläge zu geben.

Ziel dieses Projekts war es, die Bindungsstellen von allergieauslösenden Immunoglobulin E (IgE) Antikörpern und potenziell allergiehemmenden IgG Antikörpern auf dem Hauptallergen der Birkenpollen, Bet v 1, zu identifizieren. Birkenpollen ist einer der wichtigsten Auslöser von respiratorischen Allergien in Europa. Etwa 70% aller Birkenpollenallergiker entwickeln allergische Reaktionen gegen bestimmte pflanzliche Nahrungsmittel wie Haselnuss, Apfel, Steinobst, Sellerie, Karotte und Sojamilch. In den meisten Fällen wird diese Kreuzreaktion durch IgE verursacht, das gegen Bet v 1 gebildet wird und danach mit verwandten Allergenen aus pflanzlichen Nahrungsmitteln kreuzreagiert. Allerdings zeigen die meisten Patienten allergische Reaktionen nur gegen einen Teil der typischen birkenpollenassoziierten Nahrungsmittel, obwohl deren IgE-Antikörper mit einem breiten Spektrum pflanzlicher Allergene reagieren. In diesem Projekt analysierten wir die Bindungsstellen auf Bet v 1 für IgE und IgG-Antikörper. Dazu stellten wir 13 künstliche Proteine her, von denen jedes einen unterschiedlichen Teil der Oberfläche des Bet v 1-Moleküls präsentiert. Mit diesen Proteinen testeten wir die Binding von Antikörpern aus Seren von Birkenpollenallergikern. Dadurch konnten wir zeigen, dass jeder Patient eine individuelle Mischung von Bet v 1-spezifischen IgE und IgG-Antikörpern besitzt, wobei die Antikörper der meisten Patienten an mehrere verschiedene Stellen auf dem Allergen binden. Außerdem zeigte sich, dass meistens die Bindungsstellen von IgE sich von denen für IgG unterscheiden. Mit dieser Methode können wir nun die IgE- und IgG-Bindungsmuster in einer größeren Gruppe von Birkenpollenallergikern mit gut charakterisierten Nahrungsmittelallergien bestimmen. Dabei wird sich zeigen, ob unterschiedliche Muster von Nahrungsmittelallergien in Birkenpollenallergikern mit unterschiedlichen Bindungsmustern ihrer Bet v 1-spezifischen Antikörper zusammenhängen. Diese Daten könnten zur Entwicklung neuer präziserer diagnostischer Reagenzien beitragen. Eine weitere Anwendung der in diesem Projekt etablierten Methode ist es, die Entwicklung der Antikörperantwort während der Immuntherapie der Birkenpollenallergie zu verfolgen. Das könnte zum besseren Verständnis des Mechanismus der allergenspezifischen Immuntherapie beitragen und die Entwicklung klinischer Marker ermöglichen, die bereits in einem frühen Therapiestadium eine Vorhersage des Therapieerfolgs erlauben.