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Molekulare
Allergiediagnostik bei
Insektengift-Allergie
PD Dr. med. Johannes Huss-Marp
Thermo Fisher Scientific
2
Insektengift-Allergie
• Häufigster Auslöser schwerer anaphylaktischerReaktionen bei Erwachsenen
• In Deutschland leiden ca. 3 % der Bevölkerungan einer Anaphylaxie auf Bienen- oder Wespengift
• Sensibilisierungsrate 18 – 25 %
2
3
KLINISCHER FALL
Julia, 45 Jahre
Anamnese:
Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand.Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt.
Diagnostik/Prick-Testergebnisse:
Bienengift (100 μg/ml) ++Wespengift (300 μg/ml) ++
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KLINISCHER FALL
Julia, 45 Jahre
Anamnese:
Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand.Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt.
Diagnostik/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?
5
Gliederung
1 Grundlagen der Molekularen Allergiediagnostik
2 Darstellung der klinischen Relevanz an Fällen
3 Umsetzung im klinischen Alltag
4 Zusammenfassung
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Biene ODER Wespe?
7
Sensibilisierung gegen
Bienen- UND Wespengift
in bis zu 40 % der Fälle
Hemmer W. Kreuzreaktivität auf Bienen und Wespengift. Hautarzt 2008;59:194-199
8
Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie
9
Hauttests
Prick IC
sIgE
i1, i3, CCD MUXF3
Tryptase
ANAMNESE
Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie
SIT
THERAPIEENTSCHEIDUNG
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Hauttests
Prick IC
sIgE
i1, i3, CCD MUXF3
Tryptase
ANAMNESE
Diagnostischer Algorithmus Insektengift-Allergie
SIT
THERAPIEENTSCHEIDUNG
Ggf. zelluläre Tests (BAT) oder weiterführende Tests
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Weitere diagnostische Verfahren
SIT
THERAPIEENTSCHEIDUNG
Western Blot
• Semiquantitiativ• Geringe Standardisierung• Produkt derzeit nicht verfügbar
IgE-Inhibition
• Etabliertes Verfahren• Für Sonderfälle
Molekulare
Allergiediagnostik
Diagnostischer Stich
• Ethisch nicht vertretbar• Logistische Probleme
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Weitere diagnostische Verfahren
SIT
THERAPIEENTSCHEIDUNG
Western Blot
• Semiquantitiativ• Geringe Standardisierung• Produkt derzeit nicht verfügbar
IgE-Inhibition
• Etabliertes Verfahren• Für Sonderfälle
Molekulare
Allergiediagnostik
Diagnostischer Stich
• Ethisch nicht vertretbar• Logistische Probleme
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Klinischer Nutzen
Molekularer Allergiediagnostik
• Identifiziert Allergene, nicht Allergenträger
• Kreuzreaktivität vs. Spezies-spezifischer Sensibilisierung
• Hilft bei Auswahl der richtigen Therapie
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Ein Allergenträger …
17
…enthält Tausendevon Molekülen…
… von denen nur einige
Allergene sind.
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Molekulare Allergiediagnostik= Diagnostik auf Ebene der Einzelallergene
Allergenquelle Kreuzreaktive Allergen-komponente
Spezifische Allergen-komponente
Allergenextrakt
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Molekulare Grundlageeiner Doppelsensibilisierung?
3 Möglichkeiten
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1. Echte spezies-spezifische Doppelsensibilisierung auf Biene- und Wespengift
2. Kreuzreaktive Kohlenhydratseitenketten
(Crossreactive Carbohydrate Determinants, CCD)
IgE Reaktivität gegen Glyko-Epitope*
* Alberse et al. Allergy 2001, Hemmer et al. Clin Exp Allergy 2004, Jappe et al. Allergy 2006
Molekulare Grundlageeiner Doppelsensibilisierung
3. Sensibilisierung gegen Allergne mit homologen Peptidsequences
im Bienen- und Wespengiftallergenen= Ähnlichkeit auf Proteinebene zwischen Bienen- und Wespengift
21
~ 55 % Sequenzhomologie
~ 53 % Sequenzhomologie
3. Sensibilisierung gegen Allergne mit homologen Peptidsequences
im Bienen- und Wespengiftallergenen= Ähnlichkeit auf Proteinebene zwischen Bienen- und Wespengift
Allergene mit hoher Sequenzhomologie/
Bienengift: Dipeptidyl peptidase IV (Api m 5) Wespengift: Dipeptidyl peptidase IV (Ves v 3)
Bienengift: Hyaluronidase (Api m 2)Wespengift: Hyaluronidase (Ves v 2)
King et al. JACI 1996, King et al. IAAI 2000, Blank et al. J Immunol 2010
Molekulare Grundlageeiner Doppelsensibilisierung?
22
Bienengift versus Wespengift
Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg; adaptiert nach www.Allergome.org
23
Bienengift-spezifische Allergene:
z.B. Api m 1, Api m 3, Api m 4, Api m 10
Wespengift-spezifische Allergene:
z.B. Ves v 1, Ves v 5
Bienengift versus Wespengift
Rekombinante Herstellungvon Insektengiftallergenen
ohne kreuzreaktive Zuckerseitenketten
ermöglicht eine spezifische Diagnostik:
Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg
24
Insektengiftkomponente
Bienengift
• rApi m 1 – Phospholipase A2Spezifischer Marker für Bienengift-Sensibilisierung
25
Insektengiftkomponenten
Wespengift
• rVes v 1 – Phospholipase A1
Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Gemeine Wespen und Hornissen. Zwischen Phospholipase A1 der Wespe und der Hornisse besteht eine Kreuzreaktivität.
• rVes v 5 – Antigen 5
Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Gemeine Wespen und Hornissen. Zwischen Antigen 5 der Wespe, der Hornisse und der Feldwespe besteht eine Kreuzreaktivität.
Feldwespengift
• rPol d 5 – Antigen 5
Spezifischer Marker für Wespengift-Sensibilisierung, v.a. Feldwespen. Zwischen Antigen 5 der Wespe, der Hornisse und der Feldwespebesteht eine Kreuzreaktivität.
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ImmunoCAP® Insektengifte
Gesamtextrakt
• i1 Bienengift
• i3 Wespengift
• i77 Feldwespengift
ImmunoCAP® Insektengifte
Allergenkomponenten
• rApi m 1 Bienengift (i208)
• rVes v 1 Wespengift (i211)
• rVes v 5 Wespengift (i209)
• rPol d 5 Feldwespengift (i210)
…
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• 123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion (Stichereignis lag bis zu 10 Jahre zurück)
• Untersuchung von sIgE gegenüber Bienengift, Wespengift, CCDs sowie Api m 1 und ves v 5 (ImmunoCAP i208, i209)
Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7
28
Herkömmliche extraktbasierte Diagnostik
123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion und positivem Prick-Test.(34 Bienenstich-, 59 Wespenstichreaktionen, 30 nicht identifiziertes Insekt)
Bienengiftextrakt: i1 (BV)
Wespengiftextrakt: i3 (WV)
Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg
BV (i1) single positive
BV + WV double negative
n=64
n=18
n=32
n=9
WV (i3) single positive
BV + WV double positive
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Herkömmliche extraktbasierte Diagnostik
123 Patienten mit anaphylaktischer Insektengiftreaktion und positivem Prick-Test.(34 Bienenstich-, 59 Wespenstichreaktionen, 30 nicht identifiziertes Insekt)
Bienengiftextrakt: i1 (BV)
Wespengiftextrakt: i3 (WV)
Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg
BV (i1) single positive
BV + WV double negative
n=64
n=18
n=32
n=9
WV (i3) single positive
BV + WV double positive
In 52 % der Fälle Unklarheit:
Echte Doppelsensibilisierung
ODER Kreuzreaktion?
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Mehrwert durch Molekulare Allergiediagnostik
Herkömmliche Diagnostik Molekulare AllergiediagnostikApi m 1 (i208) Ves v 5 (i209)
BV + WV
double
negative
n=64
n=9
BV + WV
double
positive
19 %
39 %
6 %
36 %
Api m 1
positive
Ves v 5
positive
Api m 1 +
Ves v 5
positive
Double negative
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Mehrwert durch Molekulare Allergiediagnostik
Herkömmliche Diagnostik Molekulare AllergiediagnostikApi m 1 (i208) Ves v 5 (i209)
BV + WV
double
negative
n=64
n=9
BV + WV
double
positive
19 %
39 %
6 %
36 %
Api m 1
positive
Ves v 5
positive
Api m 1 +
Ves v 5
positive
Double negative
58 % mono-sensitized
36 % trulydouble-sensitized
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Mehrwert
sIgE gegenüber Api m 1 and Ves v 5
erlaubt die Diskriminierung
zwischen echter Doppelsensibilisierung
und Kreuzreaktivität
Sens.: 79 % Api m 1, 90 % Ves v 5 Spez.: 100 % Api m 1, 93 % Ves v 5
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• Testresultate abhängig von Kollektiv, Region etc.
(Einschlusskriterien bei Patientenauswahl!)
• Api m 1 und Ves v 5 nicht immer ausreichend um Bienen- & Wespengift-Allergiker zu unterscheiden
• Testung einer Kombination von Allergenkomponentenempfohlen um diagnostische Lücke zu verkleinern
Molekulare Allergiediagnostikbei Insektengift-Allergie
Sturm GJ et al. J Allergy Clin Immunol 2011, Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011, Korosec P et al. J Allergy Clin Immunol 2011
34
Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg
Kombination von Allergenkomponenten
steigert Sensitivität!
Molekulare Allergiediagnostikbei Insektengift-Allergie
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Hofmann, SC et al. J Allergy Clin Immunol 2011;127:265-7 Quelle: Prof. Dr. Thilo Jakob, Forschergruppe Allergologie, Universitäts-Hautklinik Freiburg
Kombination von Allergenkomponenten
steigert Sensitivität!
Molekulare Allergiediagnostikbei Insektengift-Allergie
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John Freeman
Im Jahre 1911 Publikation der ersten Arbeit zur spezifischen Immuntherapie (SIT)
Molekulare Allergiediagnostik bei Insektengiftallergie: Spezifische Immuntherapie (SIT)
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Empfohlene ImmunoCAP-Diagnostik vor SIT bei Hymenopterengiftallergie
i1 Bienengift
i3 Wespengift
Tryptase
i1 & i3 positiv
i208 r Api m 1 (Biene)
i211 rVes v 1i209 rVes v 5 (Wespe)
O214 CCD MUXF3
i208, i209 & i211 positiv
Wespengift-
sensibilisierung
Doppelsensibilisierung
auf Bienen- und Wespengift
Bienengift-
sensibilisierung
Indikationsstellung zur SIT in Zusammenschau mit Anamnese, Hauttests, Tryptasekonzentration und ggf. weiteren Befunden
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KLINISCHER FALL
Julia, 45 Jahre
Anamnese:
Stich durch unbekanntes Insekt in Mittelfinger der rechten Hand.Nach Minuten generalisierter Juckreiz & Rötungen, Atemnot und Engegefühl im Hals. Versorgung durch Notarzt.
Diagnostik/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
Diagnose: Bienengiftallergie
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KLINISCHER FALL
Thomas, 68 Jahre
Anamnese:
Stich durch unbekanntes Insekt in die rechte Schulter.Nach ca. 30 Minuten Auftreten von allgemeinem Hitzegefühl, Juckreiz, generalisiertem Exanthem, Gesichtsschwellung, Schwindel.
Besserung der Symptomatik nach einer Behandlung durch den Hausarzt mit intravenösen Glukokortikosteroidenund oralem Antihistaminikum.
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KLINISCHER FALL
Konventionelle Diagnostik
Prick-Testergebnisse:
Bienengift (100 μg/ml) +Wespengift (100 μg/ml) +
ImmunoCAP® Testergebnisse:
Bienengift (i1) 3,5 kUA/l
Wespengift (i3) 4,0 kUA/l
Gesamt-IgE 460,0 kUA/l
Tryptase 1,1 μg/l
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KLINISCHER FALL
Erweiterte Diagnostik
mit ImmunoCAP® Allergenkomponenten
Die Testergebnisse mit ImmunoCAP®Allergenkomponenten:
Bienengift (rApi m 1) 3,9 kUA/l
Wespengift (rVes v 1) 1,1 kUA/l
Wespengift (rVes v 5) 3,7 kUA/l
CCD MUXF3 < 0,1 kUA/l
Diagnose: Bienen- und Wespengiftallergie
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• Herkömmliche Diagnostik lässt Lücke bei Insektengiftallergie.
• IgE-Inhibitionstests sind etabliertes, jedoch aufwändiges Verfahren für unklare Fälle.
• Molekulare Allergiediagnostik kann dazwischen liegende Lücke schließen.
• Zusätzlich zu rApi m 1, rVes v 1 und rVes v 5 sind weitere Einzelallergene in Vorbereitung.
Zusammenfassung
43
Zusammenfassung
1. Molekulare Allergiediagnostik =Verfeinerte Diagnostik auf Allergenebene
2. Liefert Informationen zu Sensibilisierungsprofilen, Risikoabschätzung & Kreuzreaktivitäten
3. Bessere Entscheidungsgrundlage für Provokationstestung,Karenzempfehlung & optimale Therapie
Bessere Patientenversorgung
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Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!