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Aus der Universitäts-Klinik für Hals -, Nasen -, Ohren - Krankheiten, Kopf - und Hals - Chirurgie am Prosper - Hospital Recklinghausen der Ruhr - Universität Bochum Chefarzt: Prof. Dr. med. Peter Plath Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik- Untersuchung zur Brauchbarkeit eines lokalen IgE - Nachweisverfahrens für die Praxis Inauguraldissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr Universität Bochum Vorgelegt von Sabine Schöller aus Albstadt 2001

Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

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Page 1: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

Aus der Universitäts-Klinik für

Hals -, Nasen -, Ohren - Krankheiten,

Kopf - und Hals - Chirurgie am Prosper - Hospital Recklinghausen

der Ruhr - Universität Bochum

Chefarzt: Prof. Dr. med. Peter Plath

Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-

Untersuchung zur Brauchbarkeit eines lokalen

IgE - Nachweisverfahrens für die Praxis

Inauguraldissertation

zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin

einer Hohen Medizinischen Fakultät

der Ruhr Universität Bochum

Vorgelegt von

Sabine Schöller

aus Albstadt

2001

Page 2: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

Abstract

Schöller

Sabine

Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik

Untersuchung zur Brauchbarkeit eines lokalen IgE-Nachweisverfahrens für die Praxis

Aufgrund der Häufigkeit verschieden bedingter Rhinitiden und des dabei zunehmenden An-

teils der allergischen Formen ist es wichtig, sichere differentialdiagnostische Abgrenzungen

vornehmen und eine möglichst frühzeitige Therapie einleiten zu können.

Da die klinische Symptomatik der allergischen Rhinopathie, v.a. bei Chronifizierung, relativ

unspezifisch ist, und auch Anamnese, Rhinoskopie samt Histologie und Zytologie lediglich

Hinweise auf ein allergisches Geschehen geben können, bereitet die Diagnosestellung in vie-

len Fällen Schwierigkeiten.

Für die Rhinoallergiediagnostik müssen weitere Tests wie beispielsweise Haut-, Provoka-

tions- und In-vitro-Tests herangezogen werden. Diese sind zumeist hinsichtlich Zeit, Appa-

ratur und Kosten aufwendig. Auch liefern Haut- und In-vitro-Tests nur den Beweis einer sy-

stemischen Sensibilisierung, können aber keine Aussage bezüglich ihrer klinischen Relevanz

machen. Diese muß mosaikartig durch die einzelnen Bausteine der Allergiediagnostik bewie-

sen, bzw. durch einen Provokationstest am Schockorgan verifiziert werden.

In dieser Arbeit wurde die herausragende Bedeutung des IgE für die Differentialdiagnose der

allergischen Rhinitis herausgearbeitet. Mit einem lokalen Nachweisverfahren für IgE wäre

man in der Lage, eine Sensibilisierung am Schockorgan selbst nachzuweisen und hätte mit

einer schnell und unkompliziert durchzuführenden Testmethode eine für die Praxis wertvolle

Erweiterung der Allergiediagnostik gewonnen. Zu diesem Zweck wurde die Brauchbarkeit

eines IgE-Schnelltests geprüft. Die mit Nasensekret erhaltenen semiquantitativen Testergeb-

nisse wurden hinsichtlich ihrer Korrelation mit Gesamt IgE Werten des Serums untersucht.

Bei der statistischen Aufarbeitung der Ergebnisse zeigte sich eine positive Korrelation jedoch

nur in sehr weitem Rahmen, so daß die für die Praxis notwendige diagnostische Sicherheit

des Schnelltests bei dieser Versuchsanordnung nicht bewiesen werden konnte.

Zu einer noch umfassenderen Einschätzung des Schnelltests wäre der Vergleich mit einem

anderen Sekretnachweisverfahren sinnvoll.

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Dekan: Prof. Dr. med. H. G. Mannherz

Referent: Prof. Dr. med. P. Plath

Koreferent: Prof. Dr. med. H. Hildmann

Tag der Mündlichen Prüfung: 23.10.2001

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I N H A L T S V E R Z E I C H N I S

I. Einleitung

1. Definition der Allergie ······················································································· 6

2. Epidemiologie der allergischen Rhinitis ························································· 7

3. Ätiologie und Immunologische Grundlagen der allergischen Rhinitis ······· 8

4. Klinik der allergischen Rhinitis ······································································· 14

5. Diagnostik ··········································································································· 15

5.1 Anamnese ···································································································· 15

5.2 Histologie und Zytologie ········································································· 16

5.2.1 Histologie und Zytologie der

physiologischen Nasenschleimhaut ············································· 16

5.2.2 Histologie und Zytologie der

chronisch entzündlichen Rhinitis ··············································· 21

5.2.3 Histologie und Zytologie der

allergischen Rhinitis ····································································· 29

- Einschub: Nichtallergisch-Nichtinfektiöse Rhinopathien - 35

5.3 Tests ··········································································································· 44

5.3.1 Hauttests ························································································ 44

5.3.2 Provokationstest ············································································ 46

5.3.3 In – Vitro Tests ·············································································· 47

6. Schlüsselrolle des Ig E ······················································································· 50

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II. Aufgabenstellung und Ziel der Arbeit··································································· 58

III. Material und Methodik ··························································································· 59

1. Vorgabe der Arbeit ···························································································· 59

1.1 VISAGNOST – Schnelltest ····································································· 59

1.2 Gesamt IgE – Bestimmung im Serum ··················································· 60

1.3 Patientengut ····························································································· 60

2. Methodik ············································································································· 60

IV. Ergebnisse ················································································································· 63

1. Darstellung ········································································································· 63

1.1 Urliste ········································································································ 63

1.2 Absolute Häufigkeitsverteilung,

Darstellung im Balkendiagramm ·························································· 65

1.3 Absolute Häufigkeitsverteilung,

Darstellung im Streuungsdiagramm ····················································· 66

2. Untersuchung der Zusammenhänge ······························································· 67

2.1 Nominalskalenniveau ·············································································· 67

2.1.1 Kontingenztafeln ··········································································· 67

2.1.2 χ2 -Test, Fischer-Yates-Test, Yateskorrektur ···························· 69

2.1.3 Kontingenzkoeffizient

Punktvierfelderkorrelationskoeffizient ϕ2 ································· 70

2.2 Ordinalskalenniveau ··············································································· 71

2.2.1 Spearman-Rangkorrelationskoeffizient R ································· 71

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3. Validitätsbeurteilung bei verschiedenen Cutpointfestlegungen ·················· 72

3.1 Diagnostische Gütemerkmale ································································ 72

3.2 Cutpointfestlegungen ·············································································· 73

3.2.1 Gruppe 1 ························································································ 74

3.2.2 Gruppe 2 ························································································ 74

3.2.3 Gruppe 3 ························································································ 75

3.2.4 Gruppe 4 ························································································ 75

V. Diskussion ················································································································· 78

VI. Zusammenfassung ··································································································· 83

VII. Literaturverzeichnis ······························································································ 85

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Abkürzungsverzeichnis

AG = Antigen

AK = Antikörper

AP = Alkalische Phosphatase

APC = Antigen Präsentierende Zellen

BENAR = NARES mit Bluteosinophilie

CAST = Cellular Antigen Stimulation Test

CDA = Cold Dry Air

CRIE = Crossed Radio-Immunoelectrophoresis

CLC = Charcot-Leyden-Crystal

D = Dalton

ECP = Esinophil Cationic Protein

EDN = Eosinophil Derived Neurotoxin

ELISA = Enzyme Linked Immunoabsorbent Assay

EPO = Eosinophil Peroxydase

GAL = Galaktosidase

HLA = Human Leucocyte Antigen System

Ig = Immunglobulin

IL = Interleukin

IU / ml = International Unit / ml

LPR = Late Phase Reaction / Response

LT = Leukotriene

MBP = Major Basic Protein

MEIA = Mikropartikel Enzym Immuno Assay

Mio = Million

NARES = Nicht-Allergische-Rhinitis mit Eosinophiliesyndrom

MHC = Major Histocompatibility Complex

Min = Minute

PAP = Peroxydase-Antiperoxydase-Technik

PG = Prostaglandin

POD = Peroxidase

PRIST = Papierscheiben – Radio – Immuno – Sorbent - Test

RAST = Radio – Allergo – Sorbent – Test

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S.C. = Secretory Piece

SP = Substance P

SRSA = Slow Reacting Substance of Anaphylaxis

TAME = ( 3H)-N-alpha-Tosyl-L-Arginin-Methyl-Ester

TH = T - Helferzelle

t-RAST = Tissue Radio Allergo Sorbent Test

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I. EINLEITUNG

I.1. Definition der Allergie

Der menschliche Organismus hat sich im Laufe seines Lebens täglich mit unzähligen ver-

schiedenen, exogenen Substanzen und Stoffen auseinanderzusetzen und auf sie zu reagieren:

Gutes und Nützliches von Schädlichem zu unterscheiden ist darum eine seiner wesentlichsten

Aufgaben.

Kommt es im Rahmen dieser Auseinandersetzung zu einer überschießenden und somit für

den Körper schädlichen spezifischen immunologischen Reaktion gegen einen exogenen

Stoff, so sprechen wir von einer ALLERGIE (1).

Durch einen Erstkontakt mit immunogenen / allergenen Substanzen (Allergene) erwirbt der

Organismus eine gegenüber der Norm abweichende Bereitschaft, nach erneutem Kontakt mit

diesem Allergen mit bestimmten krankhaften Erscheinungen zu reagieren.

Die noch heute verwendete Einteilung allergischer Reaktionsformen in Typ I – IV wurde

1963 von COOMBS und GELL vorgenommen (2):

Typ I Mastzell- und IgE vermittelte Immunreaktion, Reaktion vom Soforttyp

Typ II Zytotoxische Immunreaktion

Typ III Immunkomplexvermittelte Immunreaktion

Typ IV Zelluläre (T-Zell) vermittelte Immunreaktion,

Reaktion vom verzögerten Typ

Kommt es zu einer Maximalvariante der allergischen Sofortreaktion, die den gesamten Orga-

nismus betrifft und unter einem lebensbedrohlichen Bild abläuft, sprechen wir von

ANAPHYLAXIE.

Eine vererbbare Neigung, Allergien zu entwickeln, nennt man ATOPIE.

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I.2. Epidemiologie der allergischen Rhinitis

Seit Anfang der 60er Jahre ist ein dramatischer Inzidenzanstieg der allergisch-atopischen Er-

krankungen zu verzeichen, so daß sie die „Volkskrankheit der westlichen Industrienation“,

sogar „Epidemie des 21. Jahrhunderts“ genannt werden (3, 4).

Bei 30 – 50% der Bevölkerung in Deutschland besteht eine atopische Diathese (5), 25 – 30%

der Gesamtbevölkerung entwickeln im Kindes-und Jugendalter eine Allergie, bei vorbela-

steten Familien bis zu 80% (4).

Derzeit leidet jeder 4.Bundesbürger an einer Allergie, wobei ca. 14,5 Mio. von den über

16-Jährigen betroffen sind.

45% der allergischen Erkrankungen entfallen in Europa auf die allergische Rhinokonjunkti-

vitis, das macht insgesamt ca. 15-25% der Menschen in Europa aus. Bei einem momentan

bestehenden Häufigkeitszuwachs von 3,5% alle 10 Jahre ist im Jahr 2010 damit zu rechnen,

daß jeder 3.Europäer (!!) an Heuschnupfen leiden wird (6).

Nicht nur die Prävalenzzunahme macht die Pollinosis zu einem ernst zu nehmenden Krank-

heitsbild, sondern auch die Assoziation mit Komplikationen wie Asthma bronchiale und

chronische Sinusitis. Heute wird die allergische Rhinitis als einer der Hauptfaktoren für das

Entstehen eines späteren Asthma bronchiale angesehen. Es ist davon auszugehen, daß sich

bei jedem zweiten der 12 Mio. allergischen Rhinitispatienten in Deutschland innerhalb von

8 Jahren ein Asthma bronchiale, eine atopische Dermatitis, eine chronische Sinusitis oder ei-

ne Otitis media entwickeln wird (7). Auch nur bei kurzfristig auftretenden Symptomen wird

nämlich bei den Patienten eine Entzündungsreaktion in Gang gesetzt, die in einer dieser Fol-

geerkrankungen münden kann (8).

Hieraus ergibt sich, daß der „banale“ Heuschnupfen nicht mehr als eine Bagatellerkrankung

betrachtet werden kann, sondern als ein bedeutender sozioökonomischer Faktor angesehen

werden muß.

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I.3. Ätiologie und immunologische Grundlagen der allergischen Rhinitis

Ätiologie

Für die Entstehung einer Allergie ist das Zusammenspiel verschiedener Faktoren von Be-

deutung.

Kopplungsanalysen konnten die GENETISCHEN EINFLÜSSE verifizieren, indem durch sie

zwei Genlokalisationen nachgewiesen werden konnten (Chromosom 11q, Chromosom 5q),

die mit der Vererbung der Atopie gekoppelt sind (9, 10). HLA Gene haben Einfluß auf die

Entstehung einer Allergie gegen ganz bestimmte Allergene, nicht jedoch für die allgemeine

Neigung, Allergien zu entwickeln (11).

Der enorme Zuwachs allergischer Erkrankungen kann nicht allein durch genetische Einflüsse

erklärt werden. UMWELT- und LEBENSBEDINGUNGEN scheinen ebenfalls an der Ent-

wicklung atopischer Erkrankungen maßgeblich beteiligt zu sein.

In welchem Maße und auf welchem Weg beispielsweise Umweltfaktoren wie Luftver-

schmutzung durch Industrie- und Autoabgase Einfluß nehmen ist noch unklar. Möglicherwei-

se werden Naturstoffe, die an sich schon hochgradig allergen sein können, durch Luftschad-

stoffe noch aggressiver gemacht (12). Für Kinder konnte eine steigende Asthmainzidenz bei

Belastung durch Passivrauchen statistisch nachgewiesen werden.

Auch andere Lebensbedingungen, unter denen Kinder aufwachsen, sind für die Entwicklung

eines Allergiegeschehens bewiesenermaßen ausschlaggebend: Niedriger sozioökonomischer

Status und steigende Anzahl der Geschwister gelten als protektive Faktoren.

Immer wieder werden auch Einflüsse wie Medikamenteneinnahme während der Schwanger-

schaft (beispielsweise Betablocker und Hormone (16)) im Sinne einer Erhöhung des Atopie-

risikos, hingegen Ernährungsgewohnheiten wie langes Stillen, mütterliche Ernährung, Zufuhr

mehrfach ungesättigter Fettsäuren bzw. Omega-3-Fettsäuren, Meiden von Fettsäuren mit

trans-Konfiguration, ausreichende Aufnahme von Vitamin C, E und Beta Carotin als antioxi-

dativ wirkende Substanzen, außerdem Magnesium als schützende Faktoren diskutiert (13, 14,

15).

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Atopische Erkrankungen wie allergisches Asthma und Heuschnupfen manifestieren sich oft

bereits im Säuglings- und Kindesalter als atopische Dermatitis. Für dieses atopische Ekzem

gilt, daß auch INFEKTIÖSE AGENTIEN und MIKROORGANISMEN eine Rolle spielen:

so wirkt beispielsweise das von Staphylokokkus aureus produzierte Toxin als „Superantigen“

und kann Immunzellen sehr potent aktivieren (5).

Für die Manifestation einer latent vorhandenen atopischen Disposition können

PSYCHISCHE, HORMONELLE und KLIMATISCHE GEGEBENHEITEN verantwortlich

sein,wie z.B. Streß, Kontrazeptiva, Gravidität, geringe Luftfeuchtigkeit, Heizperioden, stark

klimatisierte Räume etc. (17).

Immunologische Grundlagen

Bei der allergischen Rhinitis handelt es sich um eine Typ I Reaktion vom Soforttyp nach

Coombs und Gell. Das pathophysiologische Substrat besteht in einer Entzündungsreaktion

der Nasenschleimhaut auf der Basis einer IgE vermittelten Reaktion auf Allergene, deren

Ablauf nun geschildert wird:

Unser Immunsystem, das die Aufgabe hat, den Organismus vor potentiell gefährlichen Ein-

wirkungen zu schützen, ist ein äußerst komplexes System, in welchem viele verschiedene

Zellen und Moleküle samt löslichen Faktoren, Substanzen und Mediatoren auf vielfältige

Weise miteinander kommunizieren. Ein Großteil der Vorgänge ist bisher nur teilweise be-

kannt.

Wir unterscheiden die angeborene (hauptsächlich aus Phagozyten, natürlichen Killerzellen

und löslichen Faktoren bestehende ) und die erworbene Immunität, die eine vorherige Aus-

einandersetzung des Individuums mit einem Agens voraussetzt und durch Lymphozyten und

Antikörper vermittelt wird. Zu letzterem zählt die Entwicklung einer allergischen Rhinitis.

Das Agens, nämlich der spezifisch vom Organismus erkannte bzw. gebundene Anteil einer

äußeren Noxe, nennen wir Antigen. Allergene wiederum sind Antigene, die Überempfind-

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lichkeitsreaktionen auslösen können: bei der Typ I- Allergie meist Proteine oder Glykopro-

teine. Diese Allergene dringen im Fall der allergischen Rhinitis über das Epithel des Respira-

tionstrakts in den Körper ein. Dort werden sie von immunkompetenten Zellen , den APC

(Antigenpräsentierenden Zellen) wie z. B. dentritische Zellen, Makrophagen oder B-Zellen

prozessiert, d.h. aufgenommen, in Peptide zerlegt und an MHC (=Major histocompatibility

complex, Histokompatibilitätskomplex) Moleküle gebunden. Die Präsentation des so zerleg-

ten und wiederum gebundenen Antigens geschieht wohl hauptsächlich in den örtlichen

Lymphknoten, wohin die APC ausgewandert sind. Dort werden naive, d.h. noch nicht durch

Antigenkontakt aktivierte T-Zellen, durch diese Antigenpräsentation aktiviert, sie vermehren

sich und durchwandern als Memory T-Zellen v.a. Haut und Schleimhäute. Bei erneuter

Allergenexposition reagieren sie mit den Allergenen (18).

Weitere Voraussetzungen für das Gelingen dieser zellulären Interaktion sind kostimulatori-

sche Signale. Diese bestehen einerseits aus löslichen Faktoren und Mediatoren wie z.B. In-

terleukinen (IL), andererseits aus membranständigen Molekülen, auch Adhäsionsmolekülen,

die für eine enge Kontaktaufnahme erforderlich sind. Fehlen solche Signale, kommt es anstatt

zur Sensibilisierung zur Anergie, d.h. Nichterregbarkeit der T-Zellen und somit zur immu-

nologischen Toleranz (19).

Bei der beschriebenen T-Zellaktivierung geschieht gleichzeitig eine Differenzierung der

T-Zellen in bestimmte Subtypen. Einer neuen Einteilung der T-Helferzellen zufolge werden

die noch nicht determinierten Helferzellen als TH0 bezeichnet, die sich in TH1- oder

TH2-Zellen weiterdifferenzieren können und jeweils unterschiedliche Zytokinmuster produ-

zieren. Verantwortlich dafür, welche Subtypen gebildet werden sind wahrscheinlich unter-

schiedliche kostimulatorische Signale, Art der APC, unterschiedliche Antigenkonzentratio-

nen und Vorhandensein bestimmter Zytokine. Bei Atopikern konnten vermehrt TH2-Zellen

nachgewiesen werden. Auch zeigte sich, daß das Zytokinmuster der TH2-Zellen, insbesonde-

re IL 4 und IL 13, die für die Allergie vom Soforttyp entscheidende Produktion von IgE durch

B-Zellen fördert (20).

Antikörper bzw. Immunglobuline sind Moleküle, die von B-Zellen gebildet werden und

durch einen unterschiedlichen Aufbau in verschiedene Klassen (IgA/D/E/G/M) eingeteilt

werden. Sie sind ein Bestandteil des erworbenen Immunsystems und binden spezifisch an

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das Antigen, das ihre Bildung induziert hat. Die Schlüsselfunktion des IgE für die allergische

Reaktion vom Soforttyp wird an späterer Stelle noch ausführlich erörtert.

Erhöhte IgE-Spiegel sind ein Charakteristikum von atopischen Krankheiten. Die IgE-Pro-

duktion unterliegt den Plasma- bzw. B-Zellen und wird neben anderen Faktoren, wie schon

erwähnt, entscheident durch IL 4 und IL 13 angeregt, welche beide von TH2-Zellen bereitge-

stellt werden.

So erfolgt die Sensibilisierung vom Soforttyp der Allergie durch Produktion von IgE durch

B-Zellen mit Hilfe von TH2-Zellen.

Das für die Sofortallergie vom Typ I notwendige IgE wird mit unterschiedlicher Affinität mit

seinem Fc-Stück an den Fc-Rezeptor von Basophilen und Makrophagen, auch von APC

gebunden. Neben der Bindungsstelle für Fc-Rezeptoren besitzen die Immunglobuline eine

weitere Bindungsstelle für die spezifischen Allergene, das Fab-Stück, so daß es nach der

Sensibilisierungsphase bei erneutem Allergenkontakt des Organismus zur Kreuzvernetzung

der auf Mastzellen oder Basophilen gebundenen IgE Moleküle kommt. Dies wiederum führt

zur Degranulation der Mastzelle oder des Basophilen. Präformierte Mediatoren, wie bei-

spielsweise Histamin, werden freigesetzt und gleichzeitig eine Mediatorneusynthese indu-

ziert. Innerhalb von Minuten zeigt sich das klinische Bild der allergischen Sofortreaktion.

Der zeitliche Ablauf dieser Reaktion kann in eine Früh- und Spätphase eingeteilt werden, die

von einer mehrstündigen Ruhephase getrennt sind.

Die Frühphase dieser Sofortreaktion setzt wenige Minuten nach Antigenkontakt ein und

dauert ca. 30 min. an (21, 22). Klinisch ist die typische Symptomatologie Hypersekretion, na-

sale Verstopfung, Niesreiz und Jucken zu beobachten. Die dabei im Nasensekret nachweisba-

ren Mediatoren sind Histamin, Prostaglandin D2, E2, I2,, Leukotriene C4, D4, E4 (auch als

SRSA bezeichnet), außerdem Kinine, TAME-esterase und MBP. Hauptsächlich sind an die-

ser Phase die MASTZELLEN beteiligt.

Die Wirkung dieser Mediatoren geht direkt auf die Schleimdrüsen und Blutgefäße. Sekundär

initiieren sie vagale Reflexe, außerdem Chemotaxis von Neutrophilen, Eosinophilen und

Makrophagen, welche wiederum Entzündungsmediatoren freisetzen können, wodurch ein

Circulus vitiosus in Gang kommt. Zusammen mit Makrophagen und Mastzellen öffnen

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die Mediatoren auch die tight-junctions zwischen zwei benachbarten Epithelzellen zu

leaky-junctions, was eine Voraussetzung für die Allergene ist, die Submukosa zu erreichen,

wo noch zahlreichere Mastzellen vorhanden sind und somit ein Crescendo der Reaktion er-

reicht wird (23).

Zu einer Spätphasenreaktion kann es mehrere Stunden nach Allergenexposition kommen.

Diese LPR (Late Phase Reaction) ist charakterisiert durch die Einwanderung von Eosino-

philen und Basophilen, welche ebenfalls wieder Mediatoren und Enzyme freisetzen, die

proinflammatorisch und gewebsschädigend wirken. Sie beginnt nach ca. 5 bis 6 Stunden mit

einem Wiederaufflackern der Symptome der Frühphase, wobei wiederum erhöhte Mediato-

renspiegel im Sekret gemessen werden können, lediglich Kinine sind etwas vermindert und

PG D2 fehlt. Dieses Fehlen des Prostaglandins D2 wird als Hinweis gewertet, daß an der spä-

ten Phase hauptsächlich BASOPHILE GRANULOZYTEN, die lediglich Histamin und kein

PG D2 bilden, beteiligt sind, anstatt der Mastzellen, die sowohl Histamin als auch PG D2 frei-

setzen (24, 22). Es kommt zum Einstrom von EOSINOPHILEN GRANULOZYTEN, die

sowohl im Gewebe als auch im Sekret nachweisbar sind. Die eosinophilen Granulozyten

gehören zu den Mikrophagen und können wie andere Leukozyten Partikel verschlingen,

Phagolysosomen bilden und lysosomale Degranulation erleiden. Sowohl Phagozytose als

auch bakterizide Reaktionen sind jedoch weniger effizient als bei Neutrophilen. Nach Im-

munisierung nehmen die Eosinophilen in Lymphknoten an der Endozytose von Antigen-

Antikörperkomplexen teil. Von den Immunkomplexen, die die Freisetzung von granulaasso-

ziierten Enzymen aus Eosinophilen hervorrufen, haben diejenigen, die IgE enthalten, die

höchste Potenz. Ihre Enzyme können die Mastzellreaktionen modulieren durch Hemmung der

Mediatorfreisetzung bzw. Inaktivierung einiger dieser freigesetzten Mediatoren (25).

Bei Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen Früh- und Spätreaktion bei der

allergischen Rhinitis konnte keine signifikante Korrelation zwischen der Intensität der bei-

den Reaktionen nachgewiesen werden. Hinsichtlich der genauen zellulären Abläufe bleiben

noch viele Fragen offen. Die LPR ist ein Gegenstand vieler Untersuchungen, da sie mög-

licherweise die allergische Krankheit besser repräsentiert als die Akutphase (21). Sie bildet

das Bindeglied zwischen der anaphylaktischen und der perennialen (chronischen) allergi-

schen Reaktion. Immer mehr Bedeutung gewinnt sie auch für das Verständnis des

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„NASAL PRIMING“, worunter man die bis zur Hypersensibilität ansteigende Empfind-

lich-keit der Nasenschleimhaut gegenüber rezidivierenden Antigenreizungen versteht:

Nach initialer Antigenprovokation beim Allergiker sind im weiteren Verlauf immer niedri-

gere Dosierungen des Antigens notwendig, um die nasale Symptomatik hervorzurufen, und

ferner kann diese dann auch durch unspezifische Reize ausgelöst werden. Der Grad der

Schleimhautantwort auf Antigen variiert mit Dauer und Höhe der Antigenexposition vor

dem Provokationstest (26).

Dieses Phänomen wird nur bei Allergikern ausgelöst und ist auf das allergische Reaktionsor-

gan beschränkt. Entscheidend ist eine vorausgegangene Mastzellaktivierung (22), so daß die

Mastzellen als priming-Ursache diskutiert werden (27).

Diese saisonbedingte Hyperreaktivität als Charakteristikum der allergischen Nasenschleim-

hauterkrankung wird als Folge der Antikörper-Antigenreaktion gedeutet, die im Sinne eines

Circulus vitiosus allergische Symptome und Reaktionen auslöst. Sicherlich sind chemische

Mediatoren ursächlich mitbeteiligt, die auch nachweislich auf nichtspezifische Stimuli freige-

setzt werden. Allerdings scheint es keine obligate Verbindung zwischen Priming und dem

Vorkommen einer Spätreaktion zu geben. Priming ist nicht zwingenderweise an eine LPR

gebunden (21, 28), obwohl beide signifikant durch orale und lokale Glucokortikoide reduziert

werden. Lokale Kortikoide hemmen ebenso die allergische Sofortreaktion.

Es ist letztlich immer noch ungeklärt, worauf sich das Priming der Nasenmukosa gründet:

Ungleichgewicht zwischen Sympathicus und Parasympathicus (26), Umverteilung und Akti-

vierung der Mastzellen (21) sind in Diskussion.

Wie aus diesem Kapitel ersichtlich wird, sind die immunpathologischen Abläufe sehr kom-

plexer Natur. Sie sind Gegenstand vieler Untersuchungen, wobei Wechselwirkungen,

feed-back-Mechanismen der Zellkommunikation, Aufgaben und Funktion der Mediatoren

und vieles mehr nur teilweise geklärt sind.

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I.4. Klinik der allergischen Rhinitis

Das klinische Erscheinungsbild der allergischen Rhinitis ist durch Schleimhautschwellung

im Bereich der Nase und ihrer Nebenhöhlen gekennzeichnet, welche sich, wie schon er-

wähnt, als nasale Obstruktion verbunden mit weiteren Lokalsymptomen äußert: wäßrige

Sekretion aus Nase und Tränendrüsen, juckende brennende Augen, Niesanfälle, weitere

Mißempfindungen im Bereich der Nase und des Rachens, Atemnot, Reizerscheinungen der

Konjunktiven.

Zusätzlich können Allgemeinsymptome wie Müdigkeit, Schläfrigkeit, Abgeschlagenheit,

Schweregefühl im Kopf, Frösteln, allgemeines Krankheitsgefühl mit Beeinträchtigung der

Konzentrations- und Arbeitsfähigkeit kommen (29, 22).

Untersuchungen haben gezeigt, daß die subjektive Einschränkung der Lebensqualität der-

jenigen von Patienten mit mittelschwerem Asthma entspricht (6).

Eine eindeutige Zuordnung der klinischen Symptomatik zum Krankheitsbild der allergischen

Rhinitis ist nicht möglich, da die Reaktionsweise der Nasenmucosa unspezifisch ist und kei-

nen Hinweis auf die zugrundeliegende Ätiologie zulässt. Ein Nachweis der allergischen Ge-

nese der Rhinitis, insbesondere bei Chronifizierung der Schleimhautentzündung, ist in vielen

Fällen schwierig, da wir es oft nicht nur mit saisonal/intermittierend auftretenden Beschwer-

den zu tun haben, sondern häufig eine perenniale/persistierende Symptomatik (beispielsweise

bei einer Allergie gegen Hausstaubmilben) vorliegt. Auch können bei anhaltendem Entzün-

dungsreiz chronische Sinusitiden das Krankheitsbild verkomplizieren, welches wiederum

rein klinisch von solchem infektiösen Ursprungs nicht sicher abgrenzbar ist.

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I.5. Diagnostik

Aufgrund der bisherigen Ausführungen, nämlich die dramatische Inzidenzzunahme von

allergisch bedingten Rhinitiden verbunden mit dem hohen und schwerwiegenden Risiko des

Etagenwechsels zum allergischen Asthma hin, wird die herausragende Bedeutung der frühen

Diagnosestellung und damit der entsprechenden Therapieeinleitung verständlich.

Wie gerade beschrieben kann allein die Symptomatik nur wegweisend, jedoch für die Dia-

gnosestellung nicht allein beweisend sein. So wird in dem jetzt folgenden Kapitel auf die ein-

zelnen diagnostischen Schritte eingegangen, die in der Praxis zur sicheren Diagnose führen.

Zur weiteren Verdeutlichung mit welchen Schwierigkeiten bei der Abgrenzung allergischer

von chronisch-infektiösen und nichtallergisch-nichtinfektiösen Rhinopathien zu rechnen ist,

wird zusätzlich die Histologie und Zytologie der einzelnen Rhinitisformen herangezogen,

letztendlich um die Schlüsselrolle des Immunglobulin E, welches der Gegenstand dieser Un-

tersuchung ist, herauszuarbeiten.

I.5.1 Anamnese

Wie im Mittelpunkt jeder Diagnostik steht die anfängliche Anamnese, welche durch Befra-

gung mögliche zeitliche (jahres- bzw. tageszeitliche)/örtliche und tätigkeitsbezogene Abhän-

gigkeiten der Beschwerden aufdecken soll.

Spezielle atopische Konstitutionen werden durch familienanamnestische Fragen und solchen

bezüglich der schon durchgemachten Erkrankungen ermittelt. Nicht zuletzt geben auch die

Arbeitsplatzanamnese und Erkundigungen über das häusliche Umfeld, wie z.B. Vorhanden-

sein von Haustieren, wichtige Hinweise auf eine mögliche allergische Genese des Krank-

heitsgeschehens.

Page 19: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

16

I.5.2 Histologie und Zytologie

Falls die klinische Symptomatik, durch die Anamnese gestützt, den Verdacht einer allergi-

schen Rhinitis aufkommen läßt, wird als nächster diagnostischer Schritt eine anteriore und

posteriore Rhinoskopie, am besten noch ergänzt durch eine Endoskopie der Nase, durchge-

führt.

I.5.2.1 Histologie und Zytologie der physiologischen Nasenschleimhaut

Um die Veränderungen der Nasenschleimhaut bei chronisch entzündlichen und allergischen

Erkrankungen zu verdeutlichen und verständlich zu machen, wird als erstes die intakte phy-

siologische Mukosa und Submukosa beschrieben.

Die Nasenhaupthöhle samt Muscheln und Nasennebenhöhlen wird von respiratorischem

Epithel ausgekleidet, welches sich aus Flimmerepithel, Becher- und Basalzellen zusammen-

setzt. Flimmer- und Becherzellen bilden zusammen mit den serös/mukösen Drüsen samt Se-

kretteppich eine funktionelle Einheit, den Mukoziliarapparat oder das sogenannte Propulsi-

onsorgan, welches der physikalischen Reinigung und der Erstabwehr von schädlichen Agen-

tien dient. Eine zweite Verteidigungszone bildet die unter der Epithelschicht gelegene Lami-

na propria, die neben den Nerven und Gefäßstrukturen auch viele Zellen und Substanzen be-

herbergt, welche spezifische und unspezifische Schutzfaktoren darstellen (30).

Abb.1 Normales, mehrreihiges Flimmerepithel, aus (22)

Page 20: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

17

FLIMMERZELLEN sind der vorherrschende Zelltyp. Gegen die Oberfläche hin verbreitern

sich die Zellen und tragen als Ausstülpung der apikalen Zytoplasmamembran Zilien. Pro

Zelle kann man ca. 50 bis 100 Zilien zählen. Zwischen den Zilien und meist von ihnen

verdeckt findet man Mikrovilli, die aus feinen fingerförmigen Ausstülpungen der

Zellmembran bestehen. Insgesamt besitzt eine Zelle ca. 300 bis 400 solcher Villi (34). Ihre

Funktionen sind sicher vielfältig und bestehen in Vergrößerung der Zelloberfläche für

Austauschprozesse, Vorbeugung gegen Austrocknung, Resorption von Substanzen und

Produktion von interziliärer Flüssigkeit (31, 32, 33). Die Oberfläche des regulären Epithels

ist durch den Zilienbesatz charakterisiert.

BECHERZELLEN sind regional und individuell unregelmäßig zwischen die Zylinderepi-

thelien eingestreut, wobei sie in der Nasenhaupthöhle im mittleren Verhältnis 1:5 zu den

Zilienzellen stehen (29). Im Oberflächenepithel sind sie der Sekretbildungsort.

BASALZELLEN sitzen der Basallamina direkt auf und sind die Stammzellen des respirato-

rischen Epithels. D.h. sie können sich in jeden anderen Zelltyp dieser Epithelform differen-

zieren.

Die Drüsen der Nasenschleimhaut entsprechen SEROMUKÖSEN DRÜSEN und liegen in

der Lamina propria.

Das NASENSEKRET setzt sich aus dem erwähnten Produkt der seromukösen Drüsen und

das der Becherzellen zusammen. Außerdem kommt ein unterschiedlich großer Anteil von

extravaskulärer Flüssigkeit durch Transsudation, Sekret der vorderen serösen Nasendrüsen

(Glandulae nasales anteriores) und Kondenswasser aus der Ausatemluft, ferner Tränenflüs-

sigkeit hinzu (30).

Der Sekretteppich ist in der Nase und im übrigen Respirationstrakt in zwei Schichten ange-

ordnet: die direkt auf der Epithelschicht befindliche wässrige SOLPHASE und die darüber-

liegende viskösere GELPHASE, welche in der Lage ist, inhalierte Partikel und irritierende

Gase zu binden, die dann durch koordinierte Zilienaktionen zum Pharynx transportiert und

geschluckt werden. Zu diesen beiden Phasen wird das Sekretionsprodukt der Becherzellen

und der submukösen Drüsen durch die seröse periziliäre Flüssigkeitsschicht ausgestoßen und

durch Zilienaktion in einzelne Sekretplaques zerteilt (34).

Page 21: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

18

Die sich auf dem Flimmerepithel befindenden Zilien transportieren die visköse Gelphase da-

durch vorwärts, daß sie, gebogen in der wässrigen epithelialen Solphase unter s-förmiger

Krümmung ausholen (= recovery stroke) und dann beim Schlag gestreckt mit ihren Spitzen

von unten in die Gelphase eintauchen (= effectiv stroke). Die Transportrichtung ist in jedem

Abschnitt des Respirationstraktes genau festgelegt (34). Die normale Schlagfrequenz der Zi-

lien beträgt etwa 1000/min. (32), andere Quelle (29) 160 bis 250/min. Die durchschnittliche

nasale Clearance beträgt somit 6 mm/min, wobei eine interindividuelle Schwankbreite von

<1mm/min bis über 20 mm/min angegeben wird (35).

Die physiologische, ungehinderte Zilienfunktion ist an verschiedene Parameter gebunden:

O2-Zufuhr, Temperatur, osmotischer Druck, pH-Wert, Viskosität des Mukus und der perizi-

liären Flüssigkeit, Röntgen- und UV-Strahlen, mechanische Schädigungen. Auch Applikation

von Antigenen auf sensibilisierte Schleimhaut und länger andauernde Austrockung führen zu

irreversiblem Zilienstillstand (29).

Die LAMINA PROPRIA besteht aus der tiefen submukösen Drüsenschicht und einer direkt

subepithelial befindlichen lockeren Faserzone mit vielen Kapillaren und einigen mobilen

mononukleären Zellen.

In den Muscheln und Nebenhöhlenostien ist die Gefäßschicht der Lamina propria in beson-

derer Weise als sogenanntes „Schwellgewebe“ ausgebildet mit venösen, kavernösen Räu-

men. So kommt eine vegetative Steuerung der Schleimhautdicke durch die venöse Blutfülle

zustande (30).

Die in unterschiedlich starker Ausprägung vorkommenden zelligen Elemente der Lamina

propria wie Makrophagen, Zellen des RES (undifferenzierte Histozyten, Mikrophagen u.ä.),

neutrophile und eosinophile Leukozyten, Mastzellen, Plasmazellen und Lymphozyten, die

speziell eine „LYMPHOIDE SCHICHT“ bilden, spielen in der Immunabwehr/Allergie und

bei Entzündungen eine große Rolle (29).

In der Lamina propria verlaufen kleine bis mittelgroße, vorwiegend unmyelinisierte Nerven

(34).

Page 22: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

19

Physiologische Zusammensetzung des Nasensekrets

Der Mukus besteht zu ca 95 bis 97% aus Wasser, zu 2,5 bis 3% Glycoproteinen und zu 1-2%

Salzen. Weitere Inhaltsstoffe sind Proteine, wie z. B.Immunoglobuline A, G, E, Albumin,

Lysozym, Amylase, saure und alkalische Phosphatase und andere (94, 95). Der Glykopro-

teinanteil macht 70 bis 80% des Trockengewichtes aus und gibt dem Sekret die typischen

physikochemischen viskoelastischen Eigenschaften, wobei ihre Hauptquelle die seromukösen

Drüsen darstellen und somit deren Veränderungen für die Eigenschaften des Nasensekrets

und daraus resultierend für die mukoziliäre Clearance von besonderer Bedeutung sind.

Bestimmungen der Elektrolyt- und Proteinzusammensetzung des Sekrets gestalten sich

schwierig, da die durch Nasenlavage erhaltenen Proben unbekannte Verdünnungsfaktoren

enthalten, so daß meist nur semiquantitative Konzentrationsergebnisse erhalten werden.

An der Oberfläche des Epithels bilden die IgA-Moleküle einen „antiseptischen Schutzfilm“.

Ihre Aufgabe besteht vor allem in der Virusneutralisation. Auch sind sie unter bestimmten

Voraussetzungen antibakteriell wirksam (29). IgA zeigt in den meisten äußeren Sekreten

deutlich höhere Werte als im Serum und ist das im Sekret dominierende Immunglobulin.

IgA wirkt im Sekret als spezifischer Schutzfaktor, wobei das mukoziliäre System als Ganzes

einen der wichtigsten Abwehrmechanismen der Luftwege gegen inhalierte Partikel wie

Staub, irritierende Stoffe, Bakterien, Viren, Allergene und auch gegen den Wechsel von

Feuchtigkeit und Temperatur der Inspirationsluft darstellt. Neben den spezifischen Schutz-

faktoren gibt es auch unspezifische wie Lysozyme, Interferon, sekretorische Proteasen, Inhi-

bitoren, Komplementsystem und sekretorische Glukosidasen (30).

Das normale Sekret der Nase ist zellarm. Es können jedoch alle reifen Zellen des Blutes, au-

ßerdem die im epithelialen und mesenchymalen Bereich der Schleimhaut vorkommenden

Zellen gefunden werden (29).

Page 23: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

20

Hauptsächlich setzt sich der Normalbefund aus

1. Epithelzellen mit großem Zellkern und relativ kleinem zytoplasmatischen Hof,

2. Flimmerepithelien,

3. Becherzellen und

4. vereinzelten Granulozyten zusammen.

Die zytologische Beurteilung des Nasenabstriches wird zur Stützung der klinischen Diagno-

stik herangezogen. Hilfreich ist sie vor allem bei der Differentialdiagnose der Rhinitis, wobei

zwar nicht beweisend, jedoch die Wahrscheinlichkeit einer viralen/bakteriellen/atrophi-

schen/allergischen oder pseudoallergischen Rhinitis angegeben werden kann. Die Beurtei-

lung der zellulären Bestandteile und der flüssigen Phase läßt auf Genese und Schweregrad der

Rhinits schließen. Die Sekretentnahme erfolgt mit Watteträgern aus dem unteren (Plat-

tenepithel) oder mittleren Nasengang (vermehrtes Flimmerepithel) und wird auf vorgefer-

tigte Objektträger aufgebracht, wonach eine semiquantitative oder quantitative Auswertung

erfolgt (36).

Abb.2 Nasenabstrich des Gesunden mit

Flimmer- und Becherzellen, vereinzelte

Granulozyten (36)

Abb.3 Neutrophile Granulozyten (36)

Page 24: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

21

I.5.2.2 Histologie und Zytologie der chronisch entzündlichen Rhinitis

Die chronische Rhinitis oder chronische Rhinopathie ist ein Sammelbegriff für chronische

Irritations- und/oder Entzündungszustände der Nasenschleimhaut mit Volumenzunahme der

Schleimhaut, vor allem im Bereich der Nasenmuscheln, die entweder durch Hyperämie und

Ödem oder durch echte Gewebszunahme bedingt ist (30). Eine mit absoluter Vermehrung

der mesenchymalen Anteile der Mukosa, eventuell auch der Drüsen, einhergehende Rhinitis

wird als Rhinitis chronica hyperplastica bezeichnet, wohingegen eine durch volle Schwell-

und Schrumpffähigkeit gekennzeichnete Schleimhaut die Rhinitis chronica simplex charak-

terisiert (29). In einem späteren Stadium kann die chronische Rhinopathie eine „Maulbeer-

muschelschleimhaut“ zeigen mit leicht granulierter Oberfläche. Sie ist höckerig und hat gla-

sige Ausstülpungen, welche man als Mikropolypen bezeichnet. Wenn diese sich vergrößern,

kann es zu einzelnen oder multiplen Nasenpolypen kommen (vor allem im Bereich des

mittleren und hinteren Endes der unteren Muschel), wobei auch die Choanen verlegt werden

können. Außer zur papillären kommt es seltener auch zu einer „lappigen Hypertrophie“ mit

breitflächigen Vorbuckelungen (29).

Abb.4 Zottig-lappige Hyperplasie der hin-

teren unteren Muschelenden bei chroni-

scher Rhinitis (22)

Entzündungen der Nasenhaupthöhle werden häufig in die Kiefer-, Stirn-, Siebbein- und

Keilbeinhöhle fortgeleitet, wobei diese Sinusitiden vom Entzündungserreger, immunologi-

schen Faktoren, Virulenz des Erregers und den Abwehrprinzipien geprägt sind (30). Die

chronische Rhinitis in all ihren Erscheinungsformen ist von dem individuellen Reaktions-

vermögen der Schleimhaut abhängig und Ausdruck der Mukosa auf die verschiedenen

chronischen Reizzustände exogener und endogener Art.

Page 25: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

22

Einige der möglichen kausalen Faktoren:

- rezidivierende akute Entzündungen mit allmählicher irreversibler Schädigung der

Mukosa

- Entzündungen in der Nachbarschaft (Sinus)

- Verlegung der Nasendrainage (Vergrößerung der Rachenmandeln, Nasen- und Ra-

chenneoplasmen)

- vasomotorische Störungen der Schleimhaut

- chronische Reize (Tabakrauch, Staub, Chemikalien, gewerbliche Noxen, extreme

Dauertemperaturen, exzessive und abnorme Luftfeuchtigkeitsverhältnisse)

- Gravidität, Menstruation, Menopause

- endokrine Störungen (Schilddrüse, Nebenschilddrüse, Diabetes)

- Herz- und Kreislaufinsuffizienz

- Medikamentennebenwirkungen

- Infektallergien: Hier bildet die Infektion ein latentes unterstützendes Agens der aller-

gischen Erkrankung (30)

Bei chronischen Rhinopathien erkranken Männer häufiger als Frauen, Stadtbewohner mehr

als Landbewohner (29). In histologischen lichtmikroskopischen und ultrastrukturell elektro-

nenmikroskopischen Untersuchungen sind bei der chronischen Rhinitis grundsätzlich zwei

Reaktionsformen des Epithels, teilweise auch nebeneinander bestehend, zu finden (34):

1. VERSTÄRKTE SEKRETION des Oberflächenepithels durch Vermehrung und Akti-

vierung der Becherzellen und/oder durch Exsudationsvorgänge.

Das bei normaler Schleimhaut etwa 5:1 betragende Verhältnis der Becher- : Epithel-

zellen wird 1:5 zugunsten der Becherzellen verschoben (34).

Abb. 5 Praktisch nur aus Becherzellen bestehendes „verschleimtes“ Epithel (22)

Page 26: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

23

2. DEGENERATIVE VERÄNDERUNGEN des Epithels in unterschiedlichen Schwe-

regraden. In der Extremform heißt dies: Umwandlung des respiratorischen mehrrei-

higen Zylinderepithels in ein mehrschichtiges, meist unverhorntes Plattenepithel

= PLATTENEPITHELMETAPLASIE. Die Zilien verlieren ihre einheitliche Aus-

richtung, sie verknäueln sich teilweise, und werden zu Compoundzilien (37). Die

Mikrovilli bleiben meist erhalten, verplumpen aber oft oder verkürzen sich (34).

Abb.6 Plattenepithelmetaplasien bei

chronischer Sinusitis (38)

Falls eine Zelle dem chronischen Reizzustand nicht mehr gewachsen ist, stirbt sie ab und

wird an die Epitheloberfläche ausgestoßen und mit dem Sekret abtransportiert. Die so

entstandene Lücke schließt sich durch Nachsprossen von aus den Basalzellen stammenden

Zellen. So erklärt sich auch die häufig anzutreffende BASALZELLHYPERPLASIE.

Bei Patienten mit chronischer Rhinitis finden sich nur ganz vereinzelt Bezirke mit morpho-

logisch unverändertem Flimmerepithel, weit über 50% der Schleimhaut trägt zilienfreies,

mehrreihiges Zylinderepithel mit Basalzellhyperplasie in diesen Bezirken (34).

Page 27: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

24

Abb.7 Oberflächenepithel mit „Reserve-

zellhyperplasie“ (22)

Neben normalen Drüsen findet man sowohl hyperplastische mit überstürzter Sekretbildung,

als auch ausgebrannte atrophische Drüsen, was zu der Überlegung führt, daß zuerst eine Ak-

tivierung der Drüsenfunktion stattfindet mit Hyperkrinie, Dyskrinie und im folgenden dann

Zelldekompensation und DRÜSENATROPHIE.

Zwischen den morphologischen Veränderungen der Nasenschleimhaut bei chronisch ent-

zündlichen Prozessen und der mukoziliären Clearence besteht eine enge Korrelation:

In weiten Epithelabschnitten sieht man eine deutliche REDUKTION DER ZILIÄREN

SCHLAGFREQUENZ. In den zilienfreien Arealen reißt der Sekretstrom ab, der Schleim-

teppich bleibt in diesen Arealen liegen und es kommt zu einer deutlichen Einschränkung der

Clearance (34). Der Verlust der einheitlichen Ausrichtung der Zilien und die

RAREFIZIERUNG DES MICROVILLIBESATZES bei Patienten mit chronischer Rhinitis

ist ebenfalls mit einer Einschränkung des Sekrettransportes verbunden. Eine weitere wichtige

Störgröße der nasalen Clearance bilden die durch ausgeprägte lokale Unterschiede der

Drüsenzusammensetzung und Sekretproduktion resultierenden lokalen MUKUS-

VISKOSITÄTSUNTERSCHIEDE auf der Epitheloberfläche, die auch zur Störung des

geordneten Ablaufs der Wellen auf der Schleimhaut beitragen können (34). Durch die Reduk-

tion der seromukösen Drüsen nimmt auch das von ihnen produzierte „sekretory piece“, S.C.,

das für die Synthese von IgA Dimeren nötig ist, ab, damit erfolgt ein RÜCKGANG DES

SEKRETORISCHEN IGA im Nasensekret und eine herabgesetzte Abwehr (39).

Page 28: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

25

Bei akuten oder chronischen Entzündungsvorgängen der Nase kann man eine PH-

VERSCHIEBUNG vom normalerweise neutralen ph-Wert von etwa 7,4 in den alkalischen

Bereich feststellen. Die chronische Sinusitis tendiert zu einer leichten Ansäuerung von 7,2

bis 7,3. Eine Ausheilung geht immer mit einem Umschwung des Sekret-ph Wertes zum

Neutralpunkt einher, wobei der Wert des Sekrets und der des dazugehörigen Gewebes be-

trächtlich differieren können (29).

Im periazinären Bindegewebe der Lamina propria findet man eine Rundzellinfiltration, die

vor allem aus Lymphozyten und Plasmazellen, aber auch aus Makrophagen besteht. Letztere

spielen durch Produktion von Fibronektin in der stattfindenden Aktivierung der Fibroblasten

mit starker VERMEHRUNG DER KOLLAGENEN FASERN eine entscheidende Rolle.

Insgesamt erhöht sich der Fasergehalt der gesamten Bindegewebszone.

Abb. 8 Nichtver-

hornendes Platten-

epithel; in der La-

mina propria teil-

weise dichte rund-

zellige, entzündli-

che Infiltrate (22)

Der nachweisliche RÜCKGANG DER NERVALEN VERSORGUNG der Nasenschleim-

haut spielt eventuell eine Rolle bei der Unterhaltung einer chronischen Entzündung: Sekreto-

rische und vasomotorische Antworten bei einer lokalen Schädigung können ebenfalls ver-

mindert sein, was dann eine optimale Anpassung an Veränderungen der Umweltbedingun-

gen, und damit eine effiziente Abwehr verhindern würde. Eine stärkere Schädigung der

Schleimhaut wäre die Folge (34).

Page 29: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

26

Bei chronischen Schleimhautprozessen der Nase sind schwere GEFÄßVERÄNDERUNGEN

wie Wandverdickung, Lumenobliteration, perivaskuläre Rundzellinfiltrate fast regelmäßig

zu finden (29).

Vor allem in der floriden Phase der Entzündung mit Hyper- und Dyskrinie und deutlicher,

entzündlicher Exsudation sieht man bei der chronischen Rhinitis ausgeprägte Infiltrationen

mit LYMPHOZYTEN und PLASMAZELLEN. Die immunologischen Abläufe in der Aus-

einandersetzung mit eingedrungenen Mikroorganismen, Fremkörpern u.ä. erklärt die ausge-

prägte Ansammlung von Rundzellen ebenso wie die Anwesenheit von immunonukleären

Zellen, die bei Enzündungen vor allem periazinär angetroffen werden (34). In der Regel hält

die entzündliche Reaktion des Gewebes an solange der Entzündungsreiz, wie z. B. Expositi-

on gegen Zigarettenrauch, andere toxische Luftverunreinigungen, Infektionen oder anderes

mehr, bestehen bleibt. Jedoch kann es durch zunehmende entzündliche Gewebsveränderun-

gen zu einem Circulus vitiosus kommen, wobei sich ab einem bestimmten Stadium die chro-

nische Verlaufsform der Entzündung von der ursprünglich verursachenden Noxe abkoppelt

und sich verselbständigt (33).

Im floriden und auch ausgebrannten Stadium der chronischen Rhinitis kann eine Verminde-

rung der ansonsten einzeln oder in kleinen Gruppen regelmäßig anzutreffenden Mastzellen

festgestellt werden (34).

Bei der herkömmlichen, chronischen Rhinitis spielen die eosinophilen Granulozyten eine

untergeordnete Rolle und sind nur vereinzelt anzutreffen. Sie liegen innerhalb der Lamina

propria vorwiegend in der subepithelialen Schicht. Meist weist die mittlere Muschel - aus

ungeklärten Gründen - eine stärkere Eosinophilie auf als die untere (29).

In der floriden Phase der Entzündung lassen sich regelmäßig auch SEGMENTKERNIGE

NEUTROPHILE LEUKOZYTEN beobachten. Das vermehrte Auftreten dieser Zellen in

entzündeten Geweben, um eingedrungene Mikroorganismen und Zelltrümmer durch Phago-

zytose zu entfernen, ist bekannt. Sie gehören neben den Blutmonozyten zu den Blutphago-

zyten, die in der Lage sind, auf einen entsprechenden Reiz hin aus den Blutgefäßen ins Ge-

webe auszuwandern (18). Es wird vermutet, daß sie außer der Phagozytose noch eine andere

hochentwickeltere Rolle spielen bezüglich der Genese des entzündlichen Gewebssystems

durch Modulieren der Gefäßpermeabilität (40), so daß erhöhte Transsudation aus Gefäßen

Page 30: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

27

nicht nur mediatorenabhängig (Histamin, Serotonin, Bradykinin, Prostaglandin) zu sein

scheint.

Abb. 9 Zellige Infiltration in der Lamina

propria bei chronischer Rhinosinusitis; Neu-

trophile, Eosinophile und Basophile Granu-

lozyten, Histiozyten, Lymphoidzellen, Mast-

zellen (41)

Zytologie des Nasenabstrichs bei chronisch entzündlichen Rhinitiden

Es können alle Zellen gefunden werden, die schon im Sekret bei Normalpersonen nachweis-

bar waren: Epithelien, Flimmer- und Becherzellen, vereinzelte Granulozyten. Bei chroni-

schen Rhinitiden finden sich deutlich mehr Epithelien, da diese durch die herabgesetzten

Kräfte des Zellverbandes leichter ins Sekret abgeschilfert werden (42). Hinweise auf ein

chronisch entzündliches Geschehen bildet auch

• das vermehrte Auftreten von NEUTROPHILEN GRANULOZYTEN. Sie sind aber viel-

deutig und können sowohl ein Zeichen bakterieller als auch viraler oder superinfizierter

Rhinitiden sein. Bei Anwesenheit von Neutrophilen sind häufig auch gleichzeitig Bakte-

rien und/oder Pilze vorhanden.

• Für das Auftreten BASOPHILER ZELLEN bei chronischer Rhinitis kann der Grund au-

ßer in einer allergischen Komponente der Entzündung auch in einer gestörten Nasenven-

tilation liegen, da Basophile im Rahmen von Verlegungen des Nasenlumens durch Tu-

moren oder Polypen sowie bei tracheotomierten oder laryngektomierten Patienten

gefunden wurden (36).

• Lymphozyten und Riesenzellen sprechen für einen akuten viralen Infekt, so daß mit ih-

nen nicht zu rechnen ist.

Page 31: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

28

Der Nasenabstrich bei chronischen Rhinitiden ist somit nicht hauptsächlich durch das Auf-

treten bestimmter Zellen, wie später bei allergischen Rhinitiden ersichtlich wird, charakteri-

siert. Hingegen geben Zellen mit degenerativen Veränderungen klare Hinweise auf das

chronische Entzündungsgeschehen. Flimmerzellen mit Zeichen des Zilienabbaues werden als

ZILIOZYTOPHORIE bezeichnet (36). Das Hauptmerkmal des Nasenabstrichs bei der

chronischen Rhinitis liegt im veränderten, sprich vermehrt viskösen oder in späteren Stadien

verminderten Sekret. Zudem kann man davon ausgehen, daß bei Dissoziation der Zellen der

Anteil an Epithelien beträchtlich steigt, wobei der Gehalt an Flimmerzellen und Becherzellen

je nach Stadium der Krankheit variiert.

Abb. 10 Ziliozytophorie bei viraler Rhinitis (36)

Abb. 11 Bakterien im Nasenabstrich (36)

Page 32: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

29

I.5.2.3 Histologie und Zytologie der allergischen Rhinitis

Wie bei den chronisch infektiösen Rhinitiden können Nasenpolypen, Gewebsödem, fahles

Aussehen der Schleimhaut des Sinus maxillaris oder eine hyperplastische Sinusitis zu sehen

sein. Die Trübungsintensitiät der Nebenhöhlen bei allergischen Patienten kann sich von Tag

zu Tag sehr schnell ändern. Makroskopisch sieht man eine aufgelockerte, ödematöse, blasse,

manchmal auch bläuliche Schleimhaut, zum Teil mit Polypenbildung. In manchen Fällen ist

auch das hintere Ende der unteren Muschel maulbeerförmig vergrößert. Die basale oder

wandständige Schleimhaut der Kieferhöhle zeigt eine ödematöse, pfirsichartige Schleimhaut

mit Zunahme der Vaskularisation und stellenweise polypöse Hypertrophie (43).

Man findet Zeichen der EPITHELSCHÄDIGUNG, PLATTENEPITHELMETAPLASIE und

ähnliche Veränderungen wie bei der chronischen Rhinitis. Durch diese schon oben beschrie-

benen Degenerationserscheinungen mit Loslösen der Zellen kann es zu EXZESSIVER

NASENSEKRETION kommen, was lichtmikroskopisch allein auf die Becherzellen und die

Glandulae nasales zurückgeführt wurde (44). Die Veränderungen der Zilien des respiratori-

schen Epithels bei der allergischen Rhinitis sind ebenfalls vergleichbar denen der chronisch

nichtallergischen Rhinitis (ZILIENVERLUST, SCHWELLUNGEN ). Bei der akut allergi-

schen Reaktion hört die Ziliartätigkeit häufig sofort auf, wohingegen bei der chronisch aller-

gischen Rhinopathie keine Einschränkung der Ziliartätigkeit zu beobachten ist (34). Die Mi-

krovillizahl ist vermindert mit häufigen Schwellungen. Auffallend ist, wie bei der

chronischen Rhinitis, eine starke BECHERZELLVERMEHRUNG mit Zeichen der Hyper-

sekretion. Hinweise für die Umwandlung der Flimmerzellen im Rahmen des allergischen

Geschehens in Becherzellen ließen sich nicht finden (43).

Deutlich ist in Bezug auf die Glandulae nasales, wie bei der chronischen Rhinitis, die

VERMEHRUNG und VERGRÖßERUNG DER DRÜSEN als Ausdruck der erhöhten Akti-

vität. Die Veränderung der Drüsenzellen ähnelt teilweise der akuten Stimulierung. Die Azi-

dität des Sekretes nimmt bei der Allergie ab, wird leicht alkalisch, was wiederum seine bak-

terizide Wirkung herabsetzt.

Page 33: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

30

Abb. 12 Stark aufgelockertes Oberflächen-

epithel der allergischen Nasenschleimhaut;

als Transudat gedeutete Flüssigkeit im aus-

geweiteten Interzellularraum (IR), Kapillare

(CA) in der Tunica propria (43)

Wie bei der chronischen Rhinitis ist die Tunica propria meist aufgelockert, die kollagenen

Bündel sind perivaskulär vermehrt. Wie in den stark erweiterten, mit Flüssigkeit gefüllten

Interzellularräumen des Epithels und auch auf seiner Oberfläche kann man eine

INFILTRATION VON EOSINOPHILEN beobachten. Die Zahl der Mastzellen wird unter-

schiedlich beschrieben, teilweise im Normbereich (43), teils bei akutem allergischen Ge-

schehen vermindert und bei chronisch hyperplastischen Prozessen vermehrt (45).

Page 34: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

31

Abb. 13 Allergische Sinusitis (38)

Eine genaue Lokalisation der allergischen Reaktion, zum Beispiel am Endothel oder an der

Basalmembran, läßt sich also nicht nachweisen (43).

Mehr als die Morphologie der Grundelemente können histochemische Untersuchungen die

Zellen identifizieren, die am allergischen Geschehen teilnehmen und es charakterisieren und

so wichtige differentialdiagnostische Hinweise zur Abgrenzung der allergischen/nichtal-

lergischen Rhinitis liefern.

Mit Toluidinblau kann man eine in normaler Schleimhaut sonst fehlende intensive

METACHROMASIE, vor allem in den oberflächlichen epithelnahen Partien der Grundsub-

stanz nachweisen. Sie beruht auf der Anwesenheit von MASTZELLEN und BASOPHILEN

LEUKOZYTEN, die bei der allergischen Reaktion eine wichtige Funktion haben, wie an-

schließend dargelegt wird. Ferner lassen sich als wichtige Bestandteile EOSINOPHILE

LEUKOZYTEN, LYMPHOZYTEN, BINDEGEWEBS- und PLASMAZELLEN darstellen.

Letztere sind reich an RNS, was man am intensiven pyroninophilen Plasma als Ausdruck der

gesteigerten Proteinsynthese ablesen kann.

Page 35: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

32

Mastzellen/basophile Granulozyten

Die Funktion und Bedeutung der Mastzellen im allergischen Geschehen ist noch nicht voll-

ständig geklärt und ihre zelluläre Herkunft umstritten. Sie besitzen Gemeinsamkeiten mit

den ebenfalls bei allergischen Reaktionen bedeutsamen, basophilen Granulozyten durch

Vorhandensein von spezifisch metachromatischen Granula und Oberflächenrezeptoren für

den Fc-Anteil des IgE, so daß nach Stimulation Histamin freigesetzt werden kann (46).

Die basophilen Granulozyten sind polymorphnukleäre Leukozyten, die im Knochenmark

heranreifen, im peripheren Blut zirkulieren und ihre charakteristische Ultrastruktur beim

Einwandern ins Gewebe behalten. Dorthin gelangen sie über chemotaktische Faktoren bei

immunpathologischen Vorgängen, wie zum Beispiel über Antikörper und T-zellabhängige

Regulationsvorgänge (47). Nach Antigenkontakt kommt es zur Mediatorfreisetzung und

einer anaphylaktischen Kaskadenreaktion (23).

Es besteht die Vermutung, daß der zirkulierende Basophile eine schnell mobilisierbare Zelle

für die IgE vermittelte Immunreaktion ist. Das spätere Auftreten der Gewebsmastzelle ist

damit dann wahrscheinlich für die langdauernde und qualitativ unterschiedliche Beantwor-

tung verantwortlich (47). Untersuchungen von Mastzellen und basophilen Granulozyten bei

Allergikern haben gezeigt, daß Mastzellen vor allem in Abstrichen und Gewebsproben der

Nasenschleimhaut und basophile Granulozyten vor allem im Nasensekret gefunden werden

können (23). So ist anzunehmen, daß die basophilen Granulozyten durch die Epithelschicht

und die Mastzellen in das Epithel wandern, wenn die Mucosa dem Allergen ausgesetzt ist.

Beide Zelltypen wären somit für die Pathogenese der allergischen Rhinits verantwortlich

(23).

Die Hauptaufgabe der Mastzelle besteht vermutlich in der Degranulation und Sekretion, die

durch IgE induziert wird. Die sekretorische Reaktionsbereitschaft „Releasibility“, nämlich

die Fähigkeit, gespeicherte oder neu gebildete Mediatorensubstanzen freizusetzen, ist häufig

bei Leukozyten von Atopikern gegenüber einer Vielzahl von immunologischen und nicht-

immunologischen Reizen gesteigert (23). Es können aber außer IgE auch andere Stimuli eine

Mediatorensekretion veranlassen, beispielsweise Komplementfragmente, Dextrane, basische

Peptide, Enzyme und auch nicht-immunologische Einwirkungen.

Page 36: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

33

Während der Allergenexposition findet in der Schleimhaut eine Umverteilung der Mastzellen

statt. Studien bezüglich des Heuschnupfens ergaben eine Migration der Mastzellen während

der Saison von ihrem normalen präsaisonalen Aufenthaltsort im Schleimhautbindege-

websstroma ins Bindegewebsepithel (48). Man kann somit sagen, daß die intraepitheliale

Migration der Schleimhautmastzellen ein Teil der allergischen Schleimhautantwort bildet.

Abb.14 Wanderung von zwei Mastzellen

durch das Flimmerepithel der menschlichen

Nasenschleimhaut;

M = Mastzelle

B = Becherzelle

F = Flimmerzelle

Z = Zilien

Ba = Basal- oder Reservezellen (41)

Abb.15 Elektronenmikroskopische Auf-

nahme einer Mastzelle in der Schleimhaut

vor Pollenexposition. Sie befindet sich im

Bindegewebsstroma und zeigt intakte

Granula (27)

Page 37: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

34

Abb.16 Elektronenmikroskopische Auf-

nahme einer Mastzelle im Bindege-

websstroma. Einige der Granula sind ver-

größert mit kondensiertem Material im

Zentrum und umgebenden leeren Höfen

(siehe Pfeile); dies wird als Zeichen von

sekretorischer Aktivität gedeutet (27)

Eosinophile Granulozyten

Sie spielen in der allergischen Reaktion eine der zentralen Rollen. Eosinophilie des Gewebes

und des Nasensekrets sind charakteristisch für die allergischen Rhinopathien. Bei der aller-

gisch veränderten Mukosa befinden sich Eosinophile häufig auf der Epitheloberfläche, vor

allem in den stark erweiterten und mit Flüssigkeit gefüllten Interzellulärräumen. Die Eosino-

philie ist vor allem in Gebieten mit den charakteristischen Zeichen einer aktiven Entzündung

zu finden, dort sieht man oft Charcot – Leyden Kristalle CLC, welches spindelförmige Kri-

stalle sind, die aus zerfallenden eosinophilen Granulozyten entstehen (49).

Erhöhte Eosinophiliewerte im Blut und in den betroffenen Geweben findet man außer bei den

meisten allergischen Reaktionen bei parasitären Wurmerkrankungen und im Gefolge einiger

neoplastischer, entzündlicher und immundefekter Erkrankungen (25).

Die sehr charakteristische Morphologie der Eosinophilen besteht in großen ellipsoiden

zytoplasmatischen Granula. Vier Proteine machen den Hauptteil des Granulainhaltes aus, die

stark in ihrer Quantität variieren (34): MBP (major basic protein), EPO (eosinophil peroxi-

dase), EDN (eosinophil derived neurotoxin) und ECP (eosinophil cationic protein).

Die den Eosinophilen zugeschriebene Schädigung des Mukoziliarapparates und übermäßi-

ge Schuppung des Bronchialepithels, das vor allem in Verbindung mit Asthma beobachtet

und untersucht wurde, wird hauptsächlich dem MBP zugeschrieben. Variierende Grade von

Page 38: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

35

Epithelschäden stehen in direkter Beziehung zu Dosis und Einwirkzeit von MBP (50). ECP

ist ca. zehn mal potenter als MBP.

Die Eosinophilen enthalten außerdem verschiedene Enzyme: Arylsulfatase Typ B und Phos-

pholipase D, die regulatorische Funktionen bei der Überempfindlichkeitsreaktion auszuüben

scheinen (51).

Einschub: Nichtallergisch – Nichtinfektiöse Rhinopathien

An dieser Stelle muß der Vollständigkeit halber noch eine Gruppe von chronischen Erkran-

kungen der Nasenschleimhaut erwähnt werden, die weder IgE-vermittelt noch infektiös be-

dingt sind, und die früher unter dem Begriff „vasomotorische Rhinopathien” zusammenge-

faßt wurden (52). Es handelt sich um eine Störung der unspezifischen Effektorphase der

entzündlichen Reaktion, d. h. gestörte Produktion, Freisetzung und/oder Wirkung von Me-

diatoren, Neurotransmittern oder regulatorischen Peptiden, bzw. Dysfunktion von Rezeptoren

des Gefäß-, Muskel-, Drüsen- und/oder Nervensystems. Eine eindeutige Klassifizierung

konnte bisher nicht erfolgen, da es sich bei den Nichtallergisch-Nichtinfektiösen-Rhino-

pathien nicht um klar voneinander abgrenzbare Krankheitsbilder handelt, sondern sich diese

teilweise überschneiden und die Einteilung nach unterschiedlichen Gesichtspunkten, wie z.B.

Histopathologie oder Pathogenese, erfolgt (22).

Da, wie gerade dargelegt wurde, bei der allergischen Rhinitis den Mastzellen und eosino-

philen Granulozyten eine besondere Rolle zufällt, werden jetzt lediglich diejenigen chro-

nischen Rhinopathien nichtallergisch-nichtinfektiöser Genese aufgeführt, bei denen diesen

Zellen ebenfalls eine spezielle Bedeutung zukommt:

- hyperreflektorische Rhinopathie

- eosinophile Rhinopathie (NARES)

- nasale Mastozytose

Page 39: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

36

Der hyperreflektorischen Rhinopathie liegt eine erhöhte Reaktionsbereitschaft der Na-

senschleimhaut zugrunde, welche zu verstärkten Reaktionsantworten gegenüber umweltbe-

dingten (physikalische, chemische oder mechanische Irritationen) oder körpereigenen Rei-

zen (Störung des autonomen Nervensystems, Stoffwechsel- und Hormonstörungen) führt.

Sie tritt am häufigten zwischen dem 40. und 60. Lebensjahr auf (andere Angabe zwischen

25. und 50. Lebensjahr (53)) im Gegensatz zur allergischen Rhinitis, deren Erstmanifesta-

tionsalter in der Regel im Kinder- und Jugendalter liegt (22). Unterschiede in Klinik und

Rhinoskopie sind lediglich quantitativer Art.

Die Gemeinsamkeit der beiden Rhinopathien liegt in der Beteiligung von Mastzellen und

basophilen Granulozyten als auslösenden Schaltzentralen, wobei einerseits die IgE-ver-

mittelte Immunreaktion, andererseits unspezifische nichtimmunogene Faktoren das einlei-

tende Membransignal zur mastozytären Degranulation geben. Einige Untersuchungen zeigten

Freisetzung gleicher Mediatorenmuster bei Provokation mit kalter, trockener Luft CDA

(Cold Dry Air) von Personen, die auf diesen Stimulus sensibilisiert sind und mit Hyperrefle-

xie antworten, bzw. Allergenverabreichung an allergische Individuen (54, 21, 55). Allerdings

waren bei der CDA-Gruppe insgesamt etwas niedrigere Mediatorenspiegel zu beobachten

und ein kürzeres Andauern der Nasensymptome (55).

Außer auf dieser mastozytären/humoralen Ebene kann die Hyperreflexie dieser Rhinopathie

noch neural-vegetativ vermittelt werden (56). Während früher lediglich von einem Überwie-

gen des parasympathischen Grundtonus der vaskulären und sekretorischen Schleimhautfunk-

tion ausgegangen worden war (56), konnten Untersuchungen an peptidergen Neuronen deren

Bedeutung, insbesondere ihres Neurotransmitters SP, nachweisen (53).

Der Bedeutung der Differenzierung neural/humoral-zellulär vermittelter Reflexie trägt die

Unterschiedlichkeit des Therapieerfolges dieser Rhinopathien Rechnung: Gleichartige Er-

scheinungsbilder sind einer einheitlichen Therapie keineswegs zugänglich, sondern benötigen

individuell angepaßte therapeutische Konzepte (56).

Page 40: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

37

Eine zweite Gruppe von Nichtallergisch-Nichtinfektiösen Rhinopathien bilden die Entzün-

dungen der Nasenschleimhaut mit Eosinophilie (NARES = Nichtallergische Rhinitis mit

Eosinophiliesyndrom). Dabei kann wiederum kein Nachweis einer Allergie in Anamnese,

Tests, Provokation und auch bezüglich IgE erbracht werden. Charakteristikum der sympto-

matischen Perioden ist starke Sekret- oder Gewebseosinophilie ohne Nachweis von IgE oder

einem auslösenden Allergen (57). Die klinische Symptomatik ist wie bei den anderen Er-

krankungen unspezifischer Natur; auffällig sind attackenartige unkontrollierbare Rhinorrhoe-

anfälle mit Niesen in Form einer „on again – off again“ Symptomatik. Bei genauer Beobach-

tung stimmen die Perioden nicht mit besonderen Pollenflugzeiten überein und spielen sich

nicht jedes Jahr um die gleiche Zeit ab. Triggerfaktoren sind meist nicht nachweisbar, in

einigen Fällen jedoch chemische oder physikalische Irritationen, wie Wetterwechsel, Gerü-

che oder schädigende/irritierende Substanzen wie Staub oder Rauch. Es besteht weder eine

bronchiale Symptomatik noch ASS- oder Metacholinintoleranz. Zusammenhänge zwischen

Bronchialasthma, rezidivierender Sinusitis oder Otitis media konnten nicht verifiziert wer-

den (57, 58). Die Verbindung mit Polyposis nasi wird unterschiedlich diskutiert (57, 58, 59).

Das Krankheitsbild tritt vor allem zwischen der zweiten und fünften Lebensdekade auf und

wird mit einer Häufigkeit von ca. 33% aller perennialer Beschwerden angegeben (57, 22).

Der zugrundeliegende Pathomechanismus ist unbekannt. Es wird angenommen, daß

Mastzellen oder andere Zellen ein eosinophil-chemotaktisches Molekül abgeben und so die

Eosinophilie in der Nasenhöhle herbeiführen. Der Vermutung, daß Produkte von Mastzellen

oder Basophilen, die durch einen unbekannten Mechanismus freigesetzt werden, wohl direkt

oder indirekt reflexartig zu Ödem-, Mukusbildung und Vasodilatation führen (60), stehen

Untersuchungen gegenüber, deren Ergebnisse die Freisetzung von Mediatoren aus Mastzel-

len für die Pathogenese von NARES in Frage stellen (61). Als Ursache der Entzündung wird

ferner die vermehrte Freisetzung toxischer Proteine, wie MBP, EPO und andere aus Eosino-

philen diskutiert, welche dann die Basalmembran der Epithelien schädigen (22).

Eine Unterteilung des Krankheitsbildes wurde nach Settipane vorgenommen:

BENAR: mit Bluteosinophilie (62),

NARES: ohne Bluteosinophilie.

In vivo und in vitro gibt es viele Beispiele für eine Mastzelldegranulation ohne Beteiligung

von IgE (viele Formen der Urtikaria, verbunden mit spontaner Ausschüttung von Mediatoren

Page 41: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

38

als Ergebnis einer Agenswirkung, die Mastzellen degranuliert, Komplement aktiviert oder

den Prostaglandinmetabolismus verändert ohne Beweis einer spezifischen Antigen- oder

IgE-Beteiligung (58)).

Bei im Nasensekret durchgeführten Immunglobulinkonzentrationsmessungen konnte kein

Parameter gefunden werden, der NARES von anderen Formen der chronischen Rhinitis auf

der Basis von sekretorischem IgA, IgG oder Gesamtprotein unterscheidet. Auch konnte

kein Hinweis für die Anwesenheit von erhöhtem Gesamt- oder antigenspezifischem IgE im

Nasensekret gefunden werden und somit kein Hinweis auf lokale Nasenallergie, was der

negative Metacholintest bei NARES-Patienten noch unterstreicht.

Die nasale Eosinophilie bleibt wohl der Schlüssel zu weiteren Erkenntnissen über NARES:

Vergleichbare histologische Befunde findet man auch beim intrinsischen Asthma, wo eben-

falls kein ursächliches Allergen gefunden werden kann. Eventuell bildet NARES ein Äqui-

valent hierzu. Auch der Zusammenhang zwischen NARES und systemischer Eosinophilie

(z. B. das Hypereosinophilensyndrom) oder einer organbezogenen eosinophilen Invasion

(z. B. Endocarditis fibroplastica Löffler) bleibt unklar.

Eine Nichtallergisch-Nichtinfektiöse Rhinopathie liegt auch der nasalen Mastozytose zu-

grunde, bei der wiederum klinische Merkmale wie bei der allergischen Rhinitis auftreten, je-

doch deutlich weniger Niesattacken. Es kommt zur Rhinorrhoe, nasaler Obstruktion, teilwei-

se auch zu systemischen Beschwerden wie histaminbedingter Cephalgie und Bauchschmer-

zen. Die Symptomatik kann durch Histaminliberatoren, wie Alkohol, bestimmte Medika-

mente oder physikalische Einwirkungen, wie z. B. durch CDA ausgelöst werden (63).

Charakterisiert wird diese Rhinopathie durch das vermehrte Auffinden von Mastzellen im

histologischen Präparat, das > 2000 Mastzellen/mm3 Nasenschleimhaut beträgt (normal 200

bis 400) (60). Die Inzidenz dieser Mastozytose bei chronisch nichtallergischen Rhinopathien

wird mit 25% angegeben (57). Bei < 25% der Patienten liegt eine gleichzeitige Eosinophilie

vor.

Page 42: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

39

Weitere histologische Auffälligkeiten sind nicht zu finden, die Ätiologie dieser Mastzellan-

sammlungen ist unklar. Zusammenhänge mit anderen Krankheitsbildern, die mit einer

Mastozytose einhergehen, wie systemische Mastozytose oder Conjunctivitis gigantopapillaris

sind ebenfalls unklar. Die Therapie erfolgt symptomatisch mit Antihistaminika.

Zusammenfassend kann über diese Nichtallergischen-Nichtinfektiösen Rhinopathien ausge-

sagt werden, daß es sich in erster Linie um Ausschlußdiagnosen allergischer Erkrankungen

handelt bezüglich Anamnese, negativen Haut- und Serum-Untersuchungen. Durch die je-

weiligen spezifischen, der allergischen Rhinitis gemeinsamen Charakteristika wie Eosino-

philie oder Mastozytose fällt dem Nachweis bzw. dem fehlenden Nachweis von IgE die ent-

scheidende Rolle zu.

Page 43: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

40

Zytologie des Nasenabstrichs bei allergischen Rhinitiden

Die allergische Reaktion der Nasenschleimhaut ist ein exfoliativer Prozeß, und so können

dabei grundsätzlich dieselben Bestandteile im Nasensekret nachgewiesen werden wie bei

chronischen Rhinitiden, ebenso variierend, je nach Grad der degenerativen Veränderungen

der Schleimhaut: Epithel- und Flimmerzellen mit Veränderungen wie lysierte Membran,

Ziliozytophorie mit Zilienresten, eventuell blasig aufgetriebener Schaft, gehäuft Becher-

zellen, entsprechend ihrer Vermehrung. Bei der superinfizierten Mukosa sind ebenfalls

neutrophile Granulozyten, eventuell auch Bakterien, zu finden (36).

Untersuchungen nach Antigenprovokation von Allergikern aber auch nach unspezifischer

Provokation mit CDA bei sensiblen Patienten, weisen Enzyme, Mediatoren und verschiedene

Zelltypen mit jeweils zeitlich charakteristischen Verlaufsmustern nach.

Insbesondere der Nachweis von eosinophilen oder basophilen Granulozyten bzw. Mastzellen

(64) gibt Hinweise auf eine allergische Genese der Erkrankung (22).

Eosinophile Granulozyten sind von den zellulären Bestandteilen, sowohl das Sekret als

auch die Histologie betreffend, das verläßlichste Kriterium für eine allergische Genese des

Krankheitsbildes.

Bei einem Prozentsatz von > 30% oder dem Nachweis von Nestern kann auf eine allergische

Komponente geschlossen werden. Abgesehen von einigen Ausnahmen sind sie ein ver-

hältnismäßig verläßliches Unterscheidungsmerkmal einer aktiven Atopie, wobei ihr Anteil

im physiologischen Nasensekret ca. 6% beträgt, im allergisch veränderten 50 - 100% (29).

Allerdings sind sie auch in erhöhter Zahl bei NARES, der hyperplastischen Sinusitis und

Nasenpolyposis im Nasensekret zu entdecken (60).

Die Sekreteosinophilie korreliert mit dem Schweregrad der Rhinitis und der Ge-

webseosinophilie, nicht jedoch mit der Bluteosinophilie. Eine zusätzliche Bluteosinophilie

spricht für eine Mitbeteiligung der tieferen Atemwege, wie zum Beispiel beim Asthma

bronchiale. Im symptomfreien Intervall ist auch bei Allergikern keine Sekreteosinophilie

nachweisbar, sie erscheint circa zwei Stunden nach Allergenexposition mit einer Spitze nach

Page 44: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

41

7-10 Stunden, wobei in Übereinstimmung damit auch ein Anwachsen des MBP-Spiegels, als

Beweis ihrer Aktivität, nachweisbar ist. Die Behandlung von Allergikern mit systemischen

oder lokalen Steroiden verhindert diese Eosinophilenerhöhung und MBP-Freisetzung (21).

Die Sekreteosinophilie bleibt für zwei bis drei Tage bestehen. Mit der klinischen Symptom-

besserung einer Allergie unter Therapie bildet sie sich zurück, auch kann sie durch eine

Superinfektion vorübergehend verschwinden. In 25% der Fälle ist eine Eosinophilie nur ein-

seitig ausgeprägt (36). Eng im Zusammenhang mit ihr stehen die bei Allergien gefundenen

Charcot-Leyden-Kristalle. Farnkrautähnliche Kristallformen sind Zeichen eines erhöhten

Natrium/Kaliumgehaltes des Nasensekrets bei gleichzeitig verminderten Kolloidspiegeln.

Die Verminderung des Schutzkolloides ist ein Zeichen beginnender Schleimhautatrophie

(65), wie schon bei der chronischen Rhinitis erwähnt.

Abb.17 Charcot-Leyden-Kristalle als unter-

gegangene eosinophile Granulozyten (36)

Die basophilen Zellen, nämlich basophile Granulozyten und Mastzellen, sind zahlreich,

jedoch generell spärlicher vertreten als die Eosinophilen, unterstützen aber ebenfalls die

Vermutung einer allergischen Erkrankung. Bei Erkältungen und chronischen Infektionen

sind sie nur vereinzelt im Sekret zu finden (36, 29). Während der Pollensaison beobachtet

man eine erhöhte Zahl von Zellen mit metachromatischen, basophilen Granula, die durch

Größe, Granuladichte und Kernform eher an Mastzellen als an Blutbasophile erinnern.

Eventuell variiert die zelluläre Antwort während des zeitlichen Ablaufs der Reaktion, so

daß auch Blutbasophile an der Reaktion beteiligt sein können.

Ebenfalls vermehrt liegen Mastzellen bei gestörter Ventilation, bei der Conjunctivitis

gigantopapillaris und verschiedenen Kontaktallergien vor.

Page 45: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

42

In der verfügbaren Literatur sind die Angaben bezüglich der Zahl der basophilen Zellen im

Nasensekret bei allergischen Rhinitiden widersprüchlich. (66) fand übereinstimmend mit

(42) Mastzellen im Nasensekret, wobei sie annehmen, daß eine Mastzellmigration aus der

Schleimhaut ins Sekret stattfindet, die durch funktionelle und anatomische Veränderungen

der Mukosa bei der allergischen Reaktion, wie z. B. Mikroschädigung des Epithels, Ödem

und Abnahme der Unversehrtheit und Dichtigkeit der Epithelschicht begünstigt wird. Aller-

dings ergab die Untersuchung von (66) im Verlauf der allergischen Sofortreaktion eine Re-

duktion der Mastzellzahl mit anschließendem Wiederanstieg, was durch Degranulation der

Mastzellen zu erklären wäre. Andere Untersucher fanden erhöhte Zahlen von Mastzellen

und/oder Basophile im Sekret und interpretieren diese als Indikator für nasale Allergie (67,

68). Es existieren auch Studien, die keine signifikanten Zahlen von Mastzellen im Nasen-

sekret von allergischen Personen fanden (69).

So kann resümierend bemerkt werden, daß die Anwesenheit von Basophilen und/oder

Mastzellen Hinweise auf eine allergische Genese bzw. das Vorliegen einer Hyperreaktivität

wie bei CDA-Patienten gibt, allerdings wird eine signifikante Erhöhung dieser Zellen im Na-

sensekret, wie es bei den Eosinophilen nachweisbar ist, von den meisten Autoren nicht als

diagnostischer Parameter für Nasenallergien angegeben.

Im Vergleich mit basophilen Zellen existieren wenig Untersuchungen bezüglich der neutro-

philen Granulozyten im Nasensekret. Meist wird ihre Anwesenheit auf ein mögliches in-

fektiöses Agens bezogen, da bei ihrer Präsens, wie schon erwähnt, häufig auch gleichzeitig

Bakterien nachgewiesen werden können (36). Ihre genaue Rolle im Überempfindlichkeits-

mechanismus ist noch nicht vollständig geklärt. Im zeitlichen Verlauf läßt sich zuerst ein

Abfall mit anschließendem Wiederanstieg nachweisen (66). Sie erscheinen etwas später als

die Eosinophilen im Sekret.

Lymphozyten, Plasmazellen und Monozyten tauchen sporadisch im Nasensekret auf ohne

irgendwelche Signifikanz (66, 42). In manchen Fällen kann man eine Zunahme der kleinen

lymphatischen Elemente beobachten.

Page 46: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

43

Es muß jedoch daraufhingewiesen werden, daß eine einmalige Untersuchung des

Nasensekrets nicht ausreicht, da z. B. im symptomfreien Intervall bei saisonaler Allergie ein

Fehlen der eosinophilen Granulozyten zu bemerken ist (22). Um signifikante Veränderungen,

insbesondere der Eosinophilen und Neutrophilen bei den jeweiligen Patienten zu entdecken,

sollte eine Prüfung des Nasensekrets im 10-Minuten-Intervall bis 30 min nach

Allergenprovoka-tion durchgeführt werden (66). Die angewandten Zähltechniken und

Mediatorenmessungen können nur als semiquantitative Methoden betrachtet werden, da die

Dichte des Sekrets und die Verteilung der Zellen darin nicht gleichmäßig ist und nicht

befriedigend standartisiert werden kann. So kommen verschiedene Methoden wie

Nasenlavage (70, 21, 55), Filterpa-pier mit Wiegen vor und nach Provokation (71, 72) oder

Nasenschnauben, mit dem Vorteil fehlender Manipulation (66), zum Einsatz.

Die zytologische Prüfung des Nasensekrets kann zwar ebensowenig wie die Histologie ein

spezifisch allergisches Substrat liefern, ist aber ein wertvoller ergänzender diagnostischer

Parameter für die nasale Allergie.

Wie nun die Ausführungen bzgl. Histologie und Zytologie der verschiedenen Rhinitiden ge-

zeigt haben, kann auch die Untersuchung des Schleimhautstatus keinen Beweis für ein aller-

gisches Geschehen bringen, da kein pathognomischer Befund zur differentialdiagnostischen

Abgrenzung der anderen Rhinitisformen existiert. Selbst bei mikroskopischer bzw. elektro-

nenmikroskopischer Untersuchung der Mucosa, die außerdem ein für die Praxis sehr auf-

wendiges Untersuchungsverfahren bedeutet, findet sich bei der Histologie kein spezifisch

allergisches Substrat.

Page 47: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

44

I.5.3 Tests

Da auch die mikroskopischen Schleimhautuntersuchungen keine eindeutige Diagnosestellung

ermöglichen, werden nun im weiteren Ablauf des Untersuchungsganges Tests durchgeführt,

die die Sensibilisierung des Organismus nachweisen sollen.

I.5.3.1 Hauttests

An erster Stelle stehen Hauttests, welche je nach dem vermuteten Allergietyp unterschiedli-

che Anwendungen finden. Zum Nachweis einer Typ I Sofortallergie wird der Prick/Scratch

oder Intracutantest durchgeführt.

Je nach Test wird die Allergenlösung auf die Haut aufgebracht und

• mittels einer Nadel/Lanzette in die Haut „eingeprickt“ = PRICKTEST, bzw. erfolgt die

Einprickung durch eine mit Allergenlösung benetzten Lanzette.

• beim SCRATCH - bzw. REIBETEST auf die Haut gerieben und dann entweder darauf

belassen oder wieder entfernt.

• die stark verdünnte Allergenlösung streng intracutan injiziert = INTRACUTANTEST

(73).

Für die Tests sollte die Haut gut vorbereitet, d.h. gereinigt werden. Medikamente, die die

allergischen Symptome unterdrücken oder beeinflußen, sollten, soweit möglich, abgesetzt

werden. Es müssen Hautareale gewählt werden, die frei von ekzematösen Veränderungen

sind, i.d.R. wählt man die Volarseite des Unterarmes.

Welcher der Tests verwendet wird, hängt einerseits vom Vorhandensein standartisierter Al-

lergenlösungen ab (ausreichend standartisierte Allergenextrakte: Pricktest, keine standarti-

sierten Extrakte: Reibetest); andererseits setzt die unterschiedlich hohe Sensitivität die Vor-

gehensweise fest: so wird der Intracutantest, als das sensitivste der drei Testverfahren, i.d.R.

erst durchgeführt, wenn der Pricktest negativ ist (ca. 1000 mal empfindlicher als der Prick-

Page 48: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

45

test). Bei sehr schwach potenten Allergenlösungen ist er jedoch häufig der einzig anwendbare

Test (74).

Beim Nachweis einer Sofortallergie erfolgt die Ablesung der Reaktion ca. 15-20 Minuten

später, eine mögliche Spätphasenreaktion kann auch noch Stunden und Tage später auftreten

(selten an Stellen, wo keine Sofortreaktion abgelaufen ist). Die Wertung der Reaktion be-

zieht sich auf die Größe der mitgelaufenen Histaminreaktion oder nach absoluter Größe (An-

gabe in Millimetern) (73).

Mögliche Fehlerquellen dieser Tests können in einer generell verminderten Hautreaktivität,

wie sie beispielsweise bei bestimmten Krankheitsbildern, bei Kleinkindern aber auch bei

alten Menschen vorkommt, begründet sein. Ebenfalls kann eine ungenügende Qualität des

Allergenextraktes für eine Verfälschung der Tests verantwortlich sein. Bei nichtstandarti-

sierten Testverfahren, wie beispielsweise der Reibetest, ist es schwierig unspezifische Reak-

tionen auszuschließen. Die Spezifität des Pricktests wird meist höher angesehen als die des

Intrakutantests, der jedoch viel sensitiver ist (75), siehe oben.

Bei der Beurteilung der Hauttests muß man berücksichtigen, daß durch sie lediglich eine

systemische Sensibilisierung nachweisbar ist, über die klinische Relevanz dieser Sensibili-

sierung kann jedoch keine Aussage gemacht werden, da die Haut nur als Stellvertreter der

Respirationsschleimhaut herangezogen wird. Ein positiver Hauttest besagt nur, daß allergen-

spezifisches, funktionell aktives IgE auf den Hautmastzellen vorhanden ist. Die klinische

Relevanz eines Allergens sollte möglichst noch durch einen nasalen Provokationstest gesi-

chert werden (76).

Page 49: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

46

I.5.3.2 Provokationstest

Durch das Aufbringen eines Allergens auf die Nasenschleimhaut und die nachfolgende

Auslösung einer allergischen Reaktion vom Sofort- oder Spättyp kann der Nachweis einer

allergischen, spezifischen Hyperreaktivität der Nasenschleimhaut erbracht werden. Es han-

delt sich hierbei um ein einfaches und sicheres Verfahren mit hoher Sensitivität und Spezi-

fität, das insbesondere dann zum Einsatz kommt, wenn Anamnese und Haut- bzw. In-vitro-

Tests widersprüchliche oder keine eindeutigen Ergebnisse erbracht haben. Auch zur Ein-

grenzung der relevanten Allergene vor Hyposensibilisierung, zur Verlaufs- und Erfolgs-

kontrolle und bei gutachterlichen Fragen kann dieser Test sinnvollerweise herangezogen

werden (77, 78).

Unter Berücksichtigung absoluter (akut entzündliche Erkrankungen, Schwangerschaft, hoher

Sensibilisierungsgrad u.a.) und relativer Kontraindikationen wird das Allergen als Lösung, in

Stäuben oder Pulver möglichst dosiert und gewogen auf die Nasenschleimhaut aufgebracht.

Der standartisierte Untersuchungsablauf gliedert sich in die Vorbereitungs- bzw. Adapta-

tionsphase des Patienten, der rhinomanometrischen Bestimmung des Ausgangswerts, Appli-

kation des Allergens, sowie rhinomanometrischen Bestimmung des Provokationswerts nach

15 Minuten ggf. nach weiteren 15 Minuten. Die Auswertung der klinischen Symptomatik

(rhinoskopisch und subjektiv) erfolgt mittels eines Punktescores.

Ebenfalls unter Berücksichtigung von Fehlerquellen (beispielsweise durch ungenügende

Adaptation, Begleitmedikation etc.) speziell auch einer falsch positiven Reaktion durch un-

spezifische nasale Hyperreagibilität ist dieser Test von hoher klinischer Relevanz. Betont

werden muß aber der relativ hohe zeitliche und apparative Aufwand (die Austestung eines

Antigens erfordert ca. 45 Minuten) (79).

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47

I.5.3.3 In-vitro-Tests

Je nach unterschiedlichen Allergietypen werden auch verschiedene Testverfahren eingesetzt.

Am weitesten entwickelt sind Untersuchungen, die sich auf die Typ I-Allergie vom Sofort-

typ beziehen und Nachweisverfahren für IgE im Serum darstellen (sowohl allergenspezifi-

sches als auch gesamtes IgE).

Da es sich hierbei um relativ teure diagnostische Maßnahmen handelt, sollten sie gezielt ein-

gesetzt werden.

Die Indikation für einen solchen Test besteht in dem Verdacht auf eine Allergie vom Sofort-

typ, zur weiteren Erhärtung der Diagnose und Identifikation der Allergene. Ferner werden

sie eingesetzt, falls eine Hauttestung für den Patienten zu gefährlich oder die Hautreaktivität

des Patienten gestört ist, nur mangelhafte Compliance des Patienten vorliegt oder Testungen

des vermuteten Allergens noch nicht am Menschen angewendet werden dürfen. Positive

Testergebnisse bedeuten bei vorausgesetzt genügender Spezifität der Verfahren, daß aller-

genspezifisches, beim Gesamt IgE auch nicht-allergenspezifisches, Immunglobulin im Se-

rum vorhanden ist, wobei bei verschiedenen Testsystemen durch Zuordnung zu verschie-

denen Klassen auch eine Graduierung der Allergie möglich ist, welche somit den Grad der

Sensibilisierung zeigt. Wiederum muß aber betont werden, daß auch hier, wie bei den

Hauttestungen keine Aussage über eine klinische Aktualität der Sensibilisierung gemacht

werden kann. Auch die in-vitro-Tests sind somit lediglich ein Puzzle Stück, wenngleich

auch ein wichtiges, im Rahmen der Gesamtdiagnostik (1).

Bei der Bestimmung des Gesamt IgE-Serumspiegels muß noch hinzugefügt werden, daß sie

lediglich einen Anhaltspunkt für das Vorliegen einer Atopie bietet. Bei verschiedenen atopi-

schen Krankheitsbildern läßt sich ein erhöhter Gesamt IgE Spiegel im Serum nachweisen,

jedoch mit der Einschränkung, daß differentialdiagnostisch zu erwägende Krankheiten, die

ebenfalls mit einem erhöhten Gesamt IgE-Wert einhergehen, mit eine Rolle spielen können,

wie z.B. verschiedene Infektionskrankheiten, insbesondere parasitäre, einige maligne

Erkrankungen, verschiedene Hautkrankheiten u.ä..

Page 51: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

48

Medikamente dürfen bei den In-vitro-Tests weiter eingenommen werden, und nur sehr ein-

greifende Krankheitsbilder/Medikamente/oder physikalische Einwirkungen wie beispiels-

weise Bestrahlungen müssen bei der Beurteilung der Ergebnisse beachtet werden.

Das Grundprinzip all dieser Tests zur Bestimmung des Gesamt- und spezifischen IgE bildet

der IMMUNASSAY, der auf der spezifischen Reaktion von Antigen mit Antikörper gründet.

Diese Reaktion wiederum wird mit bestimmten Markern sicht- bzw. meßbar gemacht und

kann dann quantitativ bestimmt werden (80).

Eine frühere Art der Markierung von Antigen bzw. Antikörper, die in der Verwendung von

radioaktiven Isotopen bestand, wurde zugunsten einer neueren Methode weitgehend verlas-

sen. Die heute hauptsächlich zur Markierung benutzen Stoffe sind Enzyme (beispielsweise

Peroxidase POD, alkalische Phosphatase AP oder Galaktosidase GAL), die zusammen mit

dem Antigen/Antikörper-Komplex als Konjugate bezeichnet werden. Nach Zugabe von Sub-

straten werden photometrische Messungen möglich. Bei der fortwährenden Weiterentwick-

lung der Tests kommen auch Fluorochrome zum Einsatz, die dann bei der enzymatischen

Reaktion abgespalten werden und eine meßbare Fluoreszenz hervorrufen. Viele weitere Vari-

anten zur Sichtbarmachung der Antigen-Antikörperreaktion sind möglich. Auch Fortent-

wicklungen zum Trennen der markierten Immunkomplexe, die für die Messungen notwendig

sind, liegen in einer Großzahl vor: so bietet die heute hauptsächlich verwendete Solid-

phasentechnik, in der der spezifisch bindende Antikörper bzw. das Allergen an eine feste

Phase gebunden wird, sehr unterschiedliche Möglichkeiten wie diese feste Phase gestaltet

ist: Mikrotiterplatten, Polystyrolröhrchen, Mikropartikel, Papierscheiben, silanüberzogene,

paramagnetische Partikel oder Zellulosefäden (81).

Mit dem IMMUNOBLOT ist es auch möglich, die Einzelallergene und ihr quantitatives

Verhältnis zueinander zu ermitteln. Ebenso ist eine Charakterisierung von Allergen-

gemischen möglich, was durch eine Gelelektrophorese geschieht.

Andere Ansätze von In-vitro-Tests bestehen im HISTAMIN-RELEASE-ASSAY, wobei

vitale Leukozyten benötigt werden und diese durch Inkubation mit unterschiedlichen Aller-

genen, je nach Sensibilisierung, Histamin freisetzen. Dieser funktionelle Test ist sehr sensi-

tiv, jedoch durch mögliche nicht-IgE-vermittelte Histaminfreisetzungsreaktionen auch

störanfälliger als die anderen Testmethoden.

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49

Als letzter In-vitro-Test, der ebenfalls vitale Zellen benötigt, sei noch der CAST = cellular

antigen stimulation Test erwähnt. Durch ihn werden Sulfidoleukotriene nachgewiesen, die

durch Antigenstimulation von Leukozyten aus dem Blut gebildet werden. Da auch andere

Zellen (wie Mastzellen, Basophile, Eosinophile und Makrophagen ) Sulfidoleukotriene bil-

den, ist dieser Test ein weiteres diagnostisches Mittel, um eventuelle pseudoallergische

Reaktionen von IgE-vermittelten Typ I Reaktionen abgrenzen zu können (1).

Page 53: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

50

I.6. Schlüsselrolle des IgE

Wie die vorausgegangene Darstellung der allergischen Rhinitisdiagnostik zeigen sollte, bie-

ten Klinik, Anamnese, Histologie, Zytologie, Haut-, Provokations- und In-vitro-Tests erst in

ihrer Gesamtheit diagnostische Sicherheit zur Abgrenzung anderer differentialdiagnostisch

zu erwägender Krankheitsbilder.

Durch die Darstellung, insbesondere der Histologie, wurde klar, daß zum Nachweis einer

Allergie vom Soforttyp, wozu die allergische Rhinitis zählt, der Nachweis von Immunglo-

bulin E geeignet ist. Zu berücksichtigen bleiben einige andere pathologischen Umstände, bei

denen ebenfalls eine Erhöhung dieses Immunglobulins zu finden ist (siehe unten). Trotz die-

sen liegt die Hauptfunktion von IgE in seiner Rolle als Vermittler der Soforttypallergie, wo-

bei es als Reagin bezeichnet wird.

Wie unter I.1.3 schon beschrieben, sind Immunglobuline von B-Zellen gebildete Moleküle,

die aufgrund ihres Aufbaus in verschiedene Klassen eingeteilt werden. Das hier untersuchte

Immunglobulin E ist Träger der physikochemischen und biologischen Eigenschaften der

allergischen Typ I Reaktion. Mit einem Molekulargewicht von 190 000 Dalton (D) besitzt es

wie IgG zwei schwere und zwei leichte Ketten und ist durch eine Aminosäuresequenz der

schweren Ketten in seiner Klasse spezifiziert (23). Wie bei anderen Immunglobulinen besteht

seine Funktion in der Bindung an ein Antigen mit dem hitzebeständigen Fab-Anteil des Mole-

küls und ferner die Bindung an Wirtsgewebe mit dem hitzelabilen Fc-Anteil, wobei hier die

Hauptbedeutung des IgE liegt, nämlich in seiner hohen Affinität zu spezifischen Rezeptoren

von Mastzellen und basophilen Granulozyten, mutmaßlich auch Monozyten, Lymphozyten,

Eosinophilen und Makrophagen .

Die IgE-Antwort ist ein lokales Ereignis an der Entrittspforte des Allergens im Körper, wie

beispielsweise an der Schleimhautoberfläche und an lokalen Lymphknoten. IgE bindet mit

dem Fc-Rezeptor an örtliche Mastzellen, beim nächsten Antigenkontakt mit der

sensibilisierten Mastzelle wird das IgE kreuzvernetzt und es kommt zu einer Degranulation

und Mediatorfreisetzung der Zelle. Das überschüssige IgE tritt in den Kreislauf und bindet an

zirkulierende Basophile, wie auch an gewebsständige Mastzellen im ganzen Körper. Die

Halbwertzeit beträgt im Serum zweieinhalb Tage, wobei aber Mastzellen bis zu 12 Wochen

IgE-sensibilisiert bleiben können. Die IgE-Produktion unterliegt einer genetischen und einer

Page 54: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

51

T-Zellkontrolle. Rezeptoren für das IgE-Fcε-Stück besitzen vor allem Basophile und

Mastzellen mit hoher Affinität und einer Assoziationskonstanten 109 bis 1016 l/mol; Sub-

populationen von Makrophagen, Monozyten, Lymphozyten, Eosinophilen und B- und

T-Zellen haben eine niedrigere Affinität mit einer Assoziationskonstanten von 106 bis

107 l/mol (47). Die Fcε-Rezeptoren auf Eosinophilen und Makrophagen sind an parasitär

zytotoxischen Immunreaktionen beiteiligt (23).

Mit höheren Serumkonzentrationen binden sich mehr IgE-Moleküle an die Zielzellen. Die

Anzahl der gebundenen Moleküle variiert interindividuell zwischen 3 000 bis 400 000

Molekülen pro basophilem Granulozyt. Jedoch hat die Rezeptorbeladung keinen Einfluß auf

die Sekretionsleistung der Zelle.

Membranbiochemische Vorgänge, die nach der Antigenbindung an der Mastzelle ablaufen,

bezeichnet man als Aktivierung. Es genügen zwei nebeneinanderliegende zellständige

IgE-Moleküle, um nach Bindung des homologen Antigens zur Aktivierung der Zielzelle zu

führen. Bei Bindung des Antigens kommt es zum Zusammenfließen der vernetzten

IgE-Moleküle an der Oberfläche der Zellen, welches das für die Sekretion notwendige

Membransignal einleitet. Alternative Aktivierungsvorgänge können durch einen Antikörper

gegen das zellgebundene IgE, wie auch über eine Vernetzung des IgE-Moleküls durch

Concanavalin A, durch Anbieten von IgE Di- oder Polymeren über antiidiotypische Anti-

körper und auch über einen Antikörper, der gegen den IgE-Rezeptor gerichtet ist, eingleitet

werden (47). Diese Vorstellung bildet die Grundlage für die Bridging Theorie (23): Die Ver-

netzung von zwei IgE-Molekülen bewirkt eine Mastzellstimulation. Bei IgE-Molekülen kann

eine „Bindungsseite“ und eine „Aktivierungsseite“ unterschieden werden. Nach Bindung

und Vernetzung des IgE-Moleküls kommt es zu einer Konformationsänderung des

Fc-Anteils, wobei eine Effektorseite entsteht, die für die Aktivierung eines zweiten Rezeptors

verantwortlich ist, der sich von ersterem unterscheidet und die Aktivierungsseite darstellt.

Außer der Funktion des IgE als Reagin der Soforttypallergie, ist es möglicherweise auch

maßgebend an der LPR (late phase reaction) beteiligt (82). Mehrere Experimente bezüglich

der kutanen LPR haben ergeben, daß mit großer Wahrscheinlichkeit IgE für die Läsionen der

LPR verantwortlich sind, vor allem die Tatsache, daß mittels passiven Transfers eine solche

Reaktion auslösbar ist und daß die hitzebedingte Zerstörung von IgE einen weitgehenden

Page 55: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

52

Verlust der Früh- und Spätreaktion mit sich bringt (82). Bezogen auf den Gegenstand der

vorliegenden Arbeit ist dies eine interessante, bisher aber unbewiesene Hypothese, daß die

kutane LPR ihr Pendant im Respirationstrakt in der späten asthmatischen Reaktion oder in

der Spätphase der allergischen Rhinitis findet. So könnte IgE hier ebenfalls eine bedeutsame

Rolle spielen.

Nachweis in Serum, Sekret und Gewebe

Trotz der Diskussion über die Bedeutung des IgE in der Spätphase bleibt seine entscheidende

Funktion die des Reagins bei der Frühphase der Soforttypallergie, was auch der Grund und

Gegenstand dieser Untersuchung ist.

Der geometrische Mittelwert des Gesamt IgE wird bei der Geburt mit = 0,22 IU/ml angege-

ben und steigt bis zum 14. Lebensjahr auf den Erwachsenenwert von ca. 20 IU/ml an. So liegt

der IgE-Wert bei Kindern signifikant unter dem der Erwachsenen und macht etwa nur 10 bis

20% von diesem Wert aus (83).

Auch bei Erwachsenen ist Gesamt IgE als Serumprotein oft nur in Spuren nachweisbar mit

einer mittleren Serumkonzentration von 0,00005 mg/ml, was bei einer Umrechnung von

1 IU = 2,4 ng etwa 21 IU/ml ergibt (18), wobei je nach Autor die Angaben der durchschnitt-

lichen Serumkonzentration bei gesunden, nicht allergisch veranlagten Erwachsenen zwischen

1–290 IU/ml schwanken (86, 47, 87, 59, 58, 88).

Trotz der variierenden Angaben wird zumeist bei gesunden Erwachsenen im Mittel von

Werten unter 100 IU/ml ausgegangen.

Bei Angaben die NARES- oder die vasomotorischen Rhinitispatienten betreffen, bei denen,

wie schon ausgeführt, keine IgE-Beteiligung vorliegt, werden die IgE-Serumkonzentrationen

ebenfalls deutlich unter 100 IU/ml angegeben:

(58) NARES: 74 IU/ml

(60) NARES: 22,1 IU/ml

(59) Vasomotorische Rhinitis < 50 IU/ml

(60) Vasomotorische Rhinitis 22,9 IU/ml

Page 56: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

53

Eine semiquantitative Bestimmung von allergenspezifischem IgE im Serum kann,wie bei

den In-vitro-Tests schon erwähnt, durch den RAST (Radio-Allergo-Sorbent-Test) gesche-

hen. Diese Antikörper machen nur ca. 0,01% der gesamten Immunglobulin-Konzentration

im Blut aus (22). Ein positiver RAST der Klassen 1 und 2 weist zwar eine spezifische Sensi-

bilisierung auf das Allergen nach, jedoch unklarer Aktualität. Wobei hohe RAST-Klassen

(3 und 4) eine klinisch aktuelle Sensibilisierung wahrscheinlich machen, siehe Kapitel

I.5.3.3.

Beachtet werden muß, daß jeweils nur die zirkulierenden Antiköper mit den In-vitro-Tests

bestimmt werden, nicht jedoch die für die Krankheitsauslösung maßgebenden an die

Gewebs- oder Blutmastzellen gebundenen IgE-Antikörper. So kann bei einer schwachen

oder mittelgradigen Sensibilisierung der RAST trotz positivem Provokationstest negativ

ausfallen.

Die Serumkonzentration von Gesamt-IgE ist bei den meisten Allergikern bzw. allergischen

Rhinitispatienten erhöht. Ebenfalls erhöhte Werte kann man beim extrinsischen Asthma,

Urticaria, atopischen Ekzem, bestimmten Fällen der Bronchiolitits, bronchopulmonaler

Aspergillose und einigen Typen von Immunmangelerkrankungen (89, 18), bei parasitärem

Befall sogar in extremer Weise finden (18).

Angaben der durchschnittlichen Gesamt-IgE-Serumkonzentrationen bei der allergischen

Rhinitis variieren je nach Autor:

(59) gibt die Konzentration mit >100 IU/ml an, bei über 50 IU/ml schon wahr-

scheinlich,

(60) gibt bei der akuten allergischen Rhinits einen durchschnittlichen Wert von

225 IU/ml, bei der perennialen allergischen Rhinitis von 82 IU/ml an.

(47) mißt bis 1250 IU/ml bei Allergikern,

(87) 643 IU/ml.

(88) legt eine Grenze bei 100 IU/ml, wobei zwei Drittel der Allergiker darüberlie-

gen und nur sporadisch IgE-Konzentrationen von < 20 IU/ml auftreten.

Page 57: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

54

Obwohl für die meisten Allergiker ein erhöhter IgE-Wert im Serum angenommen wird, kann

bei nur schwacher allergischer Reaktion die Serumkonzentration der Gesamt-IgE-Antikörper

normal sein, dabei ist anzunehmen, daß die Schockorgane zwar mit minimalen Allergen-

mengen sensibilisiert sind, aber ein erhöhter IgE-Wert nur lokal im Sekret nachweisbar ist

(87). So schließen normale IgE-Serumspiegel eine Atopie nicht aus (18). Jedoch kann um-

gekehrt ein IgE-Nachweis im Serum von Allergikern eine IgE-vermittelte Reaktion am

Schockorgan selbst nicht beweisen (90).

Aus diesen Gründen gehen viele Bestrebungen dahin, Nachweisverfahren für IgE-vermittelte

Allergien am Schockorgan zu entwickeln, die den direkten IgE-Nachweis im Gewebe oder

Sekret schon dann erbringen, wenn der Nachweis der Allergie, und damit des IgE, im Serum

noch nicht gelingt.

Zuverlässige Konzentrationsangaben von Stoffen im Nasensekret zu machen ist schwierig, da

schon die Gewinnung des Sekrets Schwierigkeiten bereitet. Meist kommen Lavage-

Methoden zum Einsatz, so daß Verdünnungsfaktoren eine Rolle spielen, die nur ungefähr

angegeben werden können und man so lediglich semiquantitative Mengenangaben erhält,

bzw. man die erhaltenen Konzentrationsangaben nur mit Einschränkung als Absolutwerte

ansehen kann.

Im Laufe der Zeit kamen mehrere Methoden zum Einsatz, um die Immunglobuline qualitativ

und quantitativ am lokalen Eintrittsort nachzuweisen und damit auch genaueren Aufschluß

über ihren Ursprungsort und ihre Funktion zu erhalten. Sie sind technisch sehr aufwendig und

anfällig und werden radioimmunologisch oder enzymatisch durchgeführt.

Die Gewinnung des Sekrets erfolgt entweder durch Ausschneuzen (58), „Nasal spray

washing method“ (87) (wobei statt einer Spülung wie bei der Lavage ein Spray verwendet

wird, um ein größtmögliches Gebiet mit der kleinstmöglichen Menge an Lösung zu benetzen)

oder es werden Filterpapierstückchen verwendet, von denen dann das Sekret herausgelöst und

die Verdünnung durch vor- und nachheriges Wiegen des Papiers bestimmt wird (72), so daß

man Absolutwerte erhält.

Page 58: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

55

Bei Ausschneuzversuchen ergaben sich IgE Sekretwerte bei Gesunden von 0-4 IU/ml, bei

Lavagen 0-1,5 IU/ml. Mit Hilfe der Nasal Spray washing method lag der IgE Spiegel von

Allergikern ca 10x höher als der von Gesunden (2,5 IU/ml bzw. 31,2 IU/ml), nach Histamin-

provokation wurde dieser Unterschied noch offensichtlicher (6,3 IU/ml gegenüber

96,7 IU/ml). Durch die Filterpapierstückchenmethode (72) war IgE bei Gesunden nur in

7 von 20 Fällen mit Werten von 8-20 IU/ml nachweisbar, bei Gesunden jedoch in 24 von 25

Fällen mit Werten von 8-300 IU/ml. Durch diese Untersuchung wurde ersichtlich, daß die

IgE Nasensekretuntersuchung der Serumanalyse überlegen ist, um Gesunde von Heu-

schnupfenpatienten zu unterscheiden. Allerdings mit der Einschränkung, daß auch der

Sekret-IgE-Gehalt bei Patienten mit Polyposis nasi sehr hoch ist, oftmals sogar höher als bei

Patienten mit allergischer Rhinitis.

Zur weiteren Untersuchung der lokalen Immunologie der Nasenallergie, speziell im Hinblick

auf Schleimhaut IgE, wurden auch Gewebstests entwickelt. Bei dem „In-vitro-Gewebs-

Radioallergo-sorbenttest“ = t-Rast (91) handelt es sich um eine quantitative Bestimmung der

spezifischen IgE-Antikörper in der Nasenschleimhaut. Eine Gewebsprobe wird zur Sekret-

entfernung gewaschen und in Phosphatpuffer homogenisiert. Die Bestimmung von IgE

erfolgt dann mit Hilfe des RAST. Hauptsächlich als sinnvoll wird dieser Test bei Personen

angesehen, bei denen der Hauttest und IgE-Serum-RAST negativ und Provokationsteste

positiv sind. Diese Untersuchung wird durch die Vorstellung gestützt, daß IgE-Produk-

tionszellen hauptsächlich in der Respirationsschleimhaut, im Gastrointestinaltrakt und in

regionären Lymphknoten sitzen und somit IgE-Antikörper im Schockorgan bilden. Der

Nachweis von IgE in Blut und Haut könnte dann die Folge des Übermaßes der lokalen Pro-

duktion sein. Vermutlich wäre dann auch der Überschuß eines kleineren Schockorganes ge-

ringer als der eines größeren, so daß negative Haut- oder Serumtests bei einigen Patienten mit

Nasenallergie entstehen könnten.

Bei einem anderen Gewebstest (92) werden Biopsieproben fixiert und entsalzt, um

imunglobulinhaltige Zellen durch Fluoreszenz sichtbar zu machen. Die Intensität der

Fluoreszenz der Grundsubstanz spiegelte im allgemeinen die Serumkonzentration der

jeweiligen Ig-Klasse wieder, sobald diese über einen bestimmten Wert angestiegen war.

Page 59: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

56

Durch die Peroxydase-Antiperoxydasetechnik PAP (= enzymgebundene immunhisto-

chemische Darstellungsmethode) gelang es auch, IgE-assoziierte Zellen darzustellen (90).

Mit dieser Technik ist ebenfalls ein Schritt zum Nachweis von IgE im Schockorgan selbst

gelungen, um reproduzierbar und eindeutig zwischen Allergikern (7-8 Zellen/Gesichtsfeld)

und Nichtallergikern (1 Zelle/Gesichtsfeld), bzw. zwischen IgE-vermittelten allergischen

und nichtallergischen Veränderungen der Nasenmukosa zu unterscheiden. Um den Nachweis

einer IgE-vermittelten Reaktion am Schockorgan zu erbringen, wird über einen >Peroxy-

dase-Antiperoxydasekomplex-Brückenantikörper-polyklonaler Antihuman-IgE-Antikörper <

das IgE auf der Zelloberfläche gebunden und zu einem farbgebenden Komplex umgewan-

delt.

Abb.18 Ausschnitt der Nasenschleimhaut

eines gräserallergischen Patienten während

der Graspollensaison; Antihuman-IgE-

Markierung über einen polyklonalen AK.

Die dunkel markierten Zellen stellen

IgE tragende Mastzellen dar (22)

Die vor allem subepitheliale IgE-Anhäufung korreliert mit dem bekannten, raschen Einset-

zen der klinischen Symptome. Die Bedeutung des Fehlens von IgE in den reinen Drüsen-

arealen im Gegensatz zu IgA und Vorkommen in den Bindegewebszügen der tiefen Drüsen-

schichten ist unklar, könnte aber Ausdruck einer Zellwanderung von den gefäßreichen

Schichten an die Schleimhautoberfläche sein, um nach Antigenkontakt Symptome auslösen

zu können. Die so untersuchten IgE-assoziierten Zellen entsprechen IgE-tragenden Mastzel-

len und IgE-produzierenden Plasmazellen. Ihre Unterscheidung ist aufgrund rein morpho-

logischer Kriterien sehr schwierig. Beide Zellarten sind, wie schon erwähnt, an der Sofort-

reaktion beteiligt.

So können Gesamt- und allergenspezifisches IgE nicht nur im Serum sondern auch im

Nasensekret von Allergikern nachgewiesen werden. (93) zeigte durch gekreuzte Radio-

immunelektrophorese CRIE von Sekret und Serum, daß das spezifische IgE, erhalten aus

dem Serum, dem des Nasensekretes entspricht, und daß es bei der vermuteten lokalen

Page 60: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

57

immunologischen Schleimhautantwort zu keiner veränderten Zusammensetzung von aller-

genspezifischem Immunglobulin E im Zielorgan kommt. Jede Person formt ihre ganz spe-

ziellen allergenen Proteine, eine Zusammensetzung von spezifischem IgE, und somit ihren

speziellen „Fingerabdruck”, nachweisbar durch CRIE.

So kann der RAST quantitative Unterschiede von spezifischem IgE zwischen Nasensekret

und Serum bei den jeweiligen Personen nachweisen, die CRIE zeigt aber, daß qualitativ keine

Unterschiede bestehen.

Alle diese aufgeführten IgE-Tests zeigen, daß sie sinnvoll und aussagefähig bzgl. der Dia-

gnostik einer allergischen Rhinopathie sind. Der Nachweis am Schockorgan selbst, hier in

Mucosa und Sekret, ist dem bloßen Nachweis im Serum überlegen, jedoch schwierig zu er-

bringen.

Page 61: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

58

II. AUFGABENSTELLUNG UND ZIEL DER ARBEIT

Durch die vorausgegangenen Ausführungen wurden Schwierigkeiten der Diagnosefindung

einer allergischen Rhinopathie dargestellt und die Schlüsselfunktion des IgE herausgearbeitet.

Wie erläutert sind bisherige lokale Nachweisverfahren von IgE im Schockorgan selbst auf-

wendig, teilweise auch unsicher (siehe Kapitel I.6.: Sekretuntersuchungen durch Lavage,

nasal-spray-washing method, Gewebsuntersuchungen durch t-RAST etc.)

Mit einem zuverlässigen, schnellen IgE-Test für die Praxis hätte man ein wertvolles Werk-

zeug und einen fundamentalen Baustein zur Diagnosesicherung einer allergischen Rhinitis

gewonnen.

Vorliegende Arbeit stellt sich die Aufgabe, die Brauchbarkeit eines Schnelltestverfahrens

zum Nachweis von lokalem IgE im Nasensekret, hinsichtlich des Nachweises einer nasalen

Allergie, für die Praxis zu beurteilen.

Bei dem verwendeten VISAGNOST-Schnelltest handelt es sich um einen ursprünglich für

das Medium Blut konzipierten Test zum Nachweis von Gesamt IgE.

Die Brauchbarkeit des Nachweisverfahrens wird anhand der Korrelation von den, durch

erweiterte Anwendung des Schnelltests im Sekret, erhaltenen IgE Werten mit den im Serum

bestimmten Gesamt IgE Werten beurteilt.

Page 62: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

59

III. MATERIAL UND METHODIK

III.1. Vorgabe der Arbeit

III.1.1 VISAGNOST-Schnelltest

Als Testverfahren wird der VISAGNOST Schnelltest eingesetzt.

Es handelt sich bei dem semiquantitativen Test um einen Enzymimmunoassay nach ELISA-

Technik (vergleiche dazu I.1.5.3.3, S.49 ). Alkalische Phosphatase dient als Markierungs-

enzym, Phenolphthalein als Farbindikator zur Sichtbarmachung des AG-AK-Komplexes.

Testbestandteile:

Reagens A: Gesamt IgE Dipstick bestehend aus einzelnen Teststreifen, die mit

2 Testfeldern beschichtet sind :

1. Anti-Human-IgE-AK von der Ziege

2. Negativkontrolle

Reagens B: Anti-IgE-Enzymkonjugat-AK, enthält monoklonale AK von der

Maus, konjugiert mit alkalischer Phosphatase vom Rind, 0,02%

Phenolphthalein als Farbindikator

Reagens C: Gesamt-IgE-Enzymsubstrat:

0,2% 5-Brom-4-Chlor-3-Indolylphosphat

Page 63: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

60

III.1.2 Gesamt IgE – Bestimmung im Serum

Parallel zur Bestimmung des Gesamt IgE im Nasensekret erfolgt eine quantitative Bestim-

mung des Gesamt-IgE im Blut bzw. Serum durch den Mikropartikel-Enzymimmunoassay

(MEIA) IMX-Gesamt-IgE Test der Firma ABBOTT.

III.1.3 Patientengut

Als Patientengut dienen 26 Probanden, bei denen eine endonasale Nasennebenhöhlenoperati-

on wegen chronischer Sinusitis vorgenommen wurde. Eine allergische Komponente liegt

teilweise vor.

III.2. Methodik

• Vor der Operation wurde jedem der Probanden zur laborchemischen Bestimmung der

Gesamt -IgE- Konzentration 10 ml Blut aus der Cubitalvene entnommen.

• Desweiteren entnahm man aus dem Vestibulum bzw. dem Bereich der Concha media

mittels der im VISAGNOST Test-Set enthaltenen Kunststoffeinmalpipette 150 µl

Nasensekret.

• DURCHFÜHRUNG DES VISAGNOST–SCHNELLTESTS mit dem Nasensekret:

- Einbringen von 150 µl rotgefärbtem Reagens B in ein Teströhrchen mittels einer

Tropfpipette

- Zugabe des entnommenen Sekrets

- Gut mischen und 5 Minuten inkubieren. Beim Mischen der Patientenprobe mit

Reagens B binden sich, falls vorhanden, die IgE-AK des Nasensekrets an den Anti-

IgE-Enzymkonjugat-AK von Reagens B.

Page 64: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

61

- Eintauchen eines Dipsticks in das Teströhrchen und weitere Inkubation für 15

Minuten. Bei Anwesenheit von IgE in der Patientenprobe bildet sich auf dem

Testfeld des Dipsticks ein spezifischer (Anti-Human-IgE-AK = Reagens A) - IgE -

(Anti-IgE-Enzymkonjugat = Reagens B) Komplex.

- Dipstick unter starkem kaltem Wasserstrahl mindestens 1 Minute, besser 2 Minuten,

waschen bis die rote Farbe von Reagens B entfernt ist. Somit sollen alle ungebunde-

nen AK aus der Patientenprobe und dem Reagens B beseitigt werden.

- 6 Tropfen Reagens C in ein neues Teströhrchen geben.

- Den abgespülten Dipstick in Reagens C eintauchen und 9 Minuten bei 25° C inku-

bieren (Inkubationszeit variiert je nach Raumtemperatur). Falls sich ein Enzym-

konjugatkomplex gebildet hat, wird dieser nun mit der Enzymsubstratlösung zur

Reaktion gebracht, wobei sich eine blaue Farbe auf dem Testfeld bildet, deren

Intensität proportional zum Gehalt des IgE in der Patientenprobe ist.

Reagens B: Anti-IgE-Enzymkonjugat-AK + Phenolphthalein

+

IgE-AK aus Sekret

+

Reagens A: Anti-Gesamt-IgE-AK des Dipsticks

- Dipstick herausnehmen und zwischen einem gefalteten Papiertuch gut abtrocknen

- Visuelle Auswertung durch Vergleich der Farbintensität des Testfeldes mit einer

vorgegebenen Farbskala, welche die Werte 0-20-50-100 IU/ml anzeigt.

- Überprüfen des Kontrollfeldes, Negativkontrolle muß gleichfarbig oder heller sein

als die Farbe mit dem Wert 0 der Farbskala. Bei Verfärbung des Kontrollfeldes

wird der Test wiederholt.

Page 65: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

62

• Laborchemische Bestimmung des Gesamt Ig E im Serum

- Die Serumprobe wird zusammen mit Probenverdünnungsmittel und den mit IgE

Antikörpern beschichteten Mikropartikeln in die Inkubationskammer des Reak-

tionseinsatzes pipettiert, wobei das in der Probe enthaltene IgE an die mit IgE-

Antikörper beschichteten Mikropartikel gebunden wird und einen Antikörpertest-

substanzkomplex bildet.

- Dieser Antikörpertestsubstanzkomplex wird auf eine angefeuchtete Glasfibermatrix

übertragen, welche die Mikropartikel irreversibel bindet.

- Waschen der Matrix, um das ungebundene Material zu entfernen.

- Zugeben von mit alkalischer Phosphatase markierten Antikörpern gegen IgE, die dann

an den Antikörpertestsubstanzkomplex gebunden werden.

- Nochmaliges Waschen der Matrix, um das ungebundene Material zu entfernen.

- 4-Methylumbelliferyl-phosphat wird als Substrat der Matrix zugegeben und bildet

ein fluoreszierendes Produkt, das mit dem optischen Meßsystem für MEIA gemes-

sen wird.

• Vergleich der erhaltenen Sekret- und Serumwerte der jeweiligen Patienten

Page 66: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

63

IV. ERGEBNISSE

IV.1. Darstellung

Die Ergebnisse der Nasensekretuntersuchungen mit den dazugehörigen im Serum festge-

stellten IgE-Konzentrationen der 26 Probanden können wie folgt auf verschiedene Weise

dargestellt werden.

Die Darstellungen sollen das Erkennen und Berechnen von Zusammenhängen und Abhän-

gigkeiten der Werte voneinander ermöglichen.

Bei den Ergebnissen der Sekretuntersuchung handelt es sich um s e m i q u a n t i t a t i v e,

bei denen der Serumuntersuchung um q u a n t i t a t i v e MERKMALE, der einzelnen

Merkmalsträger, sprich Probanden.

IV.1.1 Urliste

Sie ist die einfachste Form der Häufigkeitsverteilung. Die einzelnen der bei dem jeweiligen

Proband gemessenen Sekret- und Serumwerte werden einander gegenübergestellt.

Page 67: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

64

Proband VISAGNOST-Schnelltest MEIA / Serum

Blaufärbung des Testfeldes

semiquantitativ* quantitativ*

IgE IU/ml entsprechend IgE IU/ml

0 20 50 100

1 x <33,3

2 x <33,3

3 x <33,3

4 x <33,3

5 x <33,3

6 x <33,3

7 x 98

8 x <33,3

9 x <33,3

10 x <33,3

11 x 37,8

12 x 50,6

13 x 242

14 x 82,6

15 x <33,3

16 x 63,5

17 x <33,3

18 x 1041

19 x 106

20 x 56,1

21 x 74

22 x 948

23 x <33,3

24 x 83,5

25 x 437

26 x 195

Tabelle 1 *visuelle Auswertung mit *Nachweisgrenze labor-

bloßem Auge chemisch bei 33,3 IU/ml

Page 68: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

65

IV.1.2 Absolute Häufigkeitsverteilung, Darstellung im Balkendiagramm

Die Merkmalsausprägungen in Form gemessener Werte sind zum einen d i s k r e t e r

Natur, nämlich vier verschiedene Stufen der Blaufärbung, im anderen Fall, der Serum IgE

Werte sind sie s t e t i g. Um die stetigen Variablen besser weiterbearbeiten zu können,

werden sie in Klassen eingeteilt.

Sekret

1 2 3 4

0 20 50 100

13

4 4 5

0

5

10

15

20

25

AbsoluteHäufigkeit

1 2 3 4

0 20 50 100

Abb. 19

Serum

I II III

<33,3 33,3-100 >100

128

6

0

5

10

15

20

25

AbsoluteHäufigkeit

I II III

<33,3 33,3-100 >100

Abb. 20

VISAGNOST

Blaufärbung

IU/ml

Serum IgE

KLASSEN

IU/ml

Page 69: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

66

IV.1.3 Absolute Häufigkeitsverteilung, Darstellung im Streuungs- oder Scatter-

diagramm

Hierdurch soll die Beurteilung der Verteilungseigenschaften, das Erkennen von sogenannten

„Ausreißern” und die Verdeutlichung von Mengenverhältnissen durch graphische Darstellung

erleichtert werden.

0-20

bis 50

bis 100

>100

3 4 5 6 7

SEKRET

logarithmierte Serumwerte

Abb. 21

SEKRET

0-20

bis 50

bis 100

>100

Serum0 250 500 750 1000 1250

Abb. 22

Page 70: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

67

IV.2. Untersuchung der Zusammenhänge

Bei dem VISAGNOST-Schnelltest ist eine Rangreihenbildung möglich. Die vier verschie-

denen Blaufärbungen können auf Ordinalskalenniveau geordnet und weiter bearbeitet wer-

den. Die stetigen Werte der Serumuntersuchungen liegen auf Verhältnis- bzw. Rationals-

kalenniveau. Somit können Tests sowohl auf Nominal- als auch auf Ordinalskalenniveau

unbedenklich angewandt werden.

Im folgenden soll nun der Zusammenhang zwischen Sekret- und Serumwerten ermittelt

werden. Die erste Frage lautet: Gibt es überhaupt einen Zusammenhang? Dies wird mit

statistischen Mitteln untersucht. Die zweite Frage klärt, wenn ein Zusammenhang gefunden

wurde, ob dieser signifikant, d.h. überzufällig ist.

Die Untersuchungen werden auf zwei Niveaus durchgeführt: Nominal- und Ordinalskalen-

niveau.

IV.2.1 Nominalskalenniveau

IV.2.1.1 Kontingenztafeln

In der folgenden Neun- bzw. Vierfeldertafel (Tabelle 2 und 3) kommen die Häufigkeitsver-

teilungen in ihrem Bezug zueinander zur Darstellung, wobei in Tabelle 2 keine (entspricht

0 IU/ml) und schwache (entspricht 20 IU/ml) Blaufärbung des VISAGNOST-Tests zusam-

mengefaßt werden. In der Vierfeldertafel werden zusätzlich die Serumklassen I und II und die

Blaufärbungen 50 IU/ml und 100 IU/ml im Sekret zusammen dargestellt (Tabelle 3). Die Be-

gründung für diese Zusammenfassung bzw. Klassenbildung siehe in Kapitel Cutpointfestle-

gungen IV.2.2.

Page 71: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

68

Serum < 33,3 33,3 - 100 > 100 absolute

Klasse I II III Häufigkeit

Sekret IU/ml

0-20 11 (7,8) 5 (5,2) 1 (3,9) 17

50 0 (1,8) 2 (1,2) 2 (0,9) 4

100 1 (2,3) 1 (1,5) 3 (1,15) 5

absolute

Häufigkeit 12 8 6 26

Tabelle 2

Serum < 33,3-100 > 100 absolute

Klasse I + II III Häufigkeit

Sekret IU/ml

0-20 16 1 17

50/100 4 5 9

absolute

Häufigkeit 20 6 26

Tabelle 3

Page 72: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

69

Die in Klammern angegebenen Werte geben die erwarteten Häufigkeiten an, die sich nach

folgender Formel berechnen:

Erwartete absolute Häufigkeit x absolute Häufigkeit

Häufigkeit i. Sekret/i. Serum = i.Sekret i.Serum

n (= hier 26)

Anhand dieser Kontingenztafeln wird nun die Abhängigkeit der Merkmale voneinander,

nämlich IgE im Serum und im Sekret, untersucht.

IV. 2.1.2 χ2-Test, Fischer-Yates-Test, Yateskorrektur

Mit dem χ2-Test für Kontingenztafeln soll geprüft werden, ob ein Zusammenhang zwischen

den Variablen besteht.

Die N U L L H Y P O T H E S E lautet:

Die IgE-Konzentration im Sekret und die IgE-Konzentration im Serum sind voneinander un-

abhängig.

Die A L T E R N A T I V H Y P O T H E S E lautet:

Die IgE-Konzentration im Sekret und die IgE-Konzentration im Serum sind voneinander ab-

hängig.

Berechnung mit Neunfeldertafel:

Teststatistik Freiheitsgrade Wert Wahrscheinlichkeit

χ-Square 4 10.923 0.027

n = 26

Da die in Tabelle 2 aufgeführten erwarteten Häufigkeiten in jeder Zelle < 5 sind, kann eine

Korrektur durchgeführt werden mit einem geeigneteren Test für sehr niedrige Häufigkeiten,

dem Fischer-Yates-Test.

Page 73: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

70

Mit Yates-Korrektur: Wahrscheinlichkeit p’ = 0,028

Der χ2-Test ist ein Signifikanzparameter und somit eine Prüfgröße, ob überhaupt ein Zu-

sammenhang besteht. Die oben berechnete Wahrscheinlichkeit p mit 0,027 bzw. die nach

Yates korrigierte Wahrscheinlichkeit p’ gibt die Wahrscheinlichkeit an, daß man den be-

rechneten χ2-Wert erhält unter der Annahme, daß kein Zusammenhang besteht.

Die Nullhypothese wird abgelehnt, falls p des Tests < 0,05 ist, was bei 0,027 bzw. 0,028 ge-

geben ist. Somit wird die Nullhypothese zum Niveau von 5% abgelehnt.

Es konnte ein Zusammenhang der Variablen nachgewiesen werden.

Für die Vierfeldertafel, Tabelle 3, lauten die Berechnungen:

Teststatistik Freiheitsgrade Wert Wahrscheinlichkeit p p’

χ-Square 4 8,18 0,0042 0,0092

Auch hier wird die Nullhypothese zum Niveau von 5% abgelehnt.

IV.2.1.3 Kontingenzkoeffizient / Punktvierfelderkorrelationskoeffizient ϕϕ2

Im Vorangegangenen wurde gezeigt, daß ein Zusammenhang der Variablen besteht. Jetzt

wird das Maß für die Größe des Zusammenhanges berechnet. Dieses Maß wird bei der

Mehrfeldertafel durch den Kontingenzkoeffizienten C, bzw. bei der Vierfeldertafel durch

den Punkt-Vierfelderkorrelationskoeffizienten ϕ2 berechnet ( 96).

C = 0,54

ϕ2 = 0,3146

Page 74: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

71

IV.2.2 Ordinalskalenniveau

Auf diesem Niveau kann eine Signifikanzprüfung mittels des Spearman-Rangkorrelations-

koeffizienten R durchgeführt werden.

IV.2.2.1 Spearman – Rangkorrelationskoeffizient R

Dieser gibt die Größe des Zusammenhangs auf Ordinalskalenniveau an (entsprechend dem

χ2-Test auf Nominalskalenniveau mit Kontingenzkoeffizienten C bzw. Punktvierfelderkorre-

lationskoeffizienten ϕ2) und läßt sich errechnen (96):

R = 0,57

P = 0,00196

Diesen Berechnungen zufolge kann somit hinsichtlich der Zusammenhänge der Variablen,

nämlich dem durch VISAGNOST ermittelten Sekret-Gesamt IgE und den laborchemisch er-

haltenen Serum-Gesamt IgE Werten, sowohl auf Nominal- als auch auf Ordinalskalen-

niveau ein signifikanter, d.h. überzufälliger Zusammenhang bestätigt werden.

Jedoch deutet Spearman R = 0,57 wie auch der Kontingenzkoeffizient C = 0,54 und der

Vierfelderkorrelationskoeffizient ϕ2 = 0,314 auf keinen sehr großen Zusammenhang hin.

Ebenfalls zeigen die Scatterdiagramme von Abb. 21 und 22 sowohl in der logarithmierten als

auch in der unlogarithmierten Darstellung keinen ersichtlichen, bzw. auch nicht annähernd

einen linearen Zusammenhang.

Page 75: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

72

IV.3. Validitätsbeurteilung bei verschiedenen Cutpointfestlegungen

IV.3.1 Diagnostische Gütemerkmale

Um ein diagnostisches Verfahren, hier VISAGNOST Schnelltest, hinsichtlich seiner Vali-

dität, nämlich Gültigkeit und Qualität beurteilen zu können, existieren deskriptive diagnosti-

sche Gütemerkmale: prädiktiver Wert einer positiven bzw. negativen Diagnose (Vorhersage-

wert), Sensitivität, Spezifität, Irrtumswahrscheinlichkeit α und β.

Abgesehen von dem direkten Einfluß des Untersuchers durch subjektiv unterschiedliche

Auslegungen der Resultate (hier verschiedene Interpretationen der abgestuften Blaufärbun-

gen) lassen diese Qualitätsmerkmale eine gute Einschätzung des Tests zu.

PRÄDIKTIVER WERT EINER POSITIVEN DIAGNOSE:

Gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der man bei einem positiven VISAGNOST Schnelltest

auch erhöhte Serum IgE Werte erhält, und somit tatsächlich auf eine Allergie schließen

kann.

PRÄDIKTIVER WERT EINER NEGATIVEN DIAGNOSE:

Gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der man bei einem negativen VISAGNOST Schnelltest

auch normale Serum IgE Werte erhält.

Die SENSITIVITÄT gibt die Empfindlichkeit des Tests an, d.h. wie verläßlich durch den

Schnelltest auf erhöhte Serumwerte und damit auf eine Allergie geschlossen werden kann.

Die SPEZIFITÄT gibt an, wie sicher der Schnelltest wirklich auch Personen mit einem

nomalen Serum IgE Spiegel herausfiltert.

Aus Spezifität und Sensitivität lassen sich zwei weitere Gütekriterien ableiten, nämlich

Irrtumswahrscheinlichkeit α und β:

IRRTUMSWAHRSCHEINLICHKEIT α: gibt das Risiko des Schnelltests an, bei einer

Person mit normalen Serum IgE Werten ein positives Testergebnis zu erhalten.

IRRTUMSWAHRSCHEINLICHKEIT β: gibt das Risiko des Schnelltests an, bei einer

Person mit erhöhten Serum IgE Werten einen negativen Schnelltest zu erhalten.

Page 76: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

73

IV.3.2 Cutpointfestlegungen

Die Voraussetzung, die für die Berechnug der einzelnen Parameter gegeben sein muß, ist

die Festlegung, wann ein Testergebnis als richtig bzw. falsch negativ bzw. positiv einzustufen

ist.

Um diese sogenannte Cutpointfestlegung sinnvoll treffen zu können müssen die klinischen

Inhalte, die dahinterstehen betrachtet werden.

Der schon in den vorausgegangenen Kapiteln und in der Literatur erwähnte Zusammenhang

zwischen nasaler Allergie bzw. damit verbundener IgE Erhöhung im Nasensekret und er-

höhter Gesamt IgE Spiegel im Serum (siehe Kapitel I.1.5.3.3, S.48 und Kapitel I.6., S.53 und

54, außerdem (1, 84, 85, 18)) ist, wie die statistischen Untersuchungen gezeigt haben auch an

diesem Schnelltests, zwar mit einer Signifikanz, jedoch nur in weitem Rahmen ablesbar.

Bei welcher Blaufärbung jedoch der Test als positiv, sprich als hinreichend sicher mit einer

Allergie bzw. mit erhöhten Serum IgE Spiegeln vereinbar, angesehen werden kann, muß an-

hand der Gütemerkmale geprüft werden.

Als positiv bzw. Bestätigung einer Allergie mittels Serum wurden in Kapitel I.6. Werte von

50 bis >1000 IU/ml der Literatur entnommen (S.54/55), meist jedoch >100.

Bezogen auf Sekret liegen die IgE Werte je nach Testmethode

bei Gesunden zwischen 0-20, zumeist jedoch <10 IU/ml

bei Allergikern zwischen 8-300, zumeist jedoch >30 IU/ml (58, 87, 72).

Aufgrund dieser Vorgaben werden nun verschiedene Cutpointfestlegungen vorgenommen

und die jeweiligen Qualitätskriterien berechnet.

Page 77: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

74

IV.3.2.1 Gruppe 1

Cutpoint IgE im Serum: Positiv ab 33,3 IU/ml

Cutpoint IgE im Sekret: Positiv ab mittlerer Blaufärbung = 50 IU/ml

pos ( > 33) neg (≤ 33)

pos (50/100) 8 1

neg (0/20) 6 11

1. Prädiktiver Wert (positiv) = 8/9 = 89%

2. Prädiktiver Wert (negativ) = 11/17 = 65%

3. Sensitivität = 8/14 = 57%

4. Spezifität = 11/12 = 92%

5. Fehler der ersten Art = α = 1 - 0,92 = 8%

6. Fehler der zweiten Art = β = 1 - 0,57 = 43%

IV.3.2.2 Gruppe 2

Cutpoint IgE im Serum: Positiv ab 100 IU/ml

Cutpoint IgE im Sekret: Positiv ab mittlerer Blaufärbung = 50 IU/ml

pos ( ≥ 100) neg ( < 100)

pos (50/100) 5 4

neg (0/20) 1 16

1. Prädiktiver Wert (positiv) = 5/9 = 56%

2. Prädiktiver Wert (negativ) = 16/17 = 94%

3. Sensitivität = 5/6 = 83%

4. Spezifität = 16/20 = 80%

5. Fehler der ersten Art = α = 1 - 0,8 = 20%

6. Fehler der zweiten Art = β = 1 - 0,83 = 17%

Page 78: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

75

IV.3.2.3 Gruppe 3

Cutpoint IgE im Serum : Positiv ab 33,3 IU/ml

Cutpoint IgE im Sekret: Positiv ab starker Blaufärbung = 100 IU/ml

pos ( > 33) neg ( ≤ 33)

pos (100) 4 1

neg (0/20/50) 10 11

1. Prädiktiver Wert (positiv) = 4/5 = 80%

2. Prädiktiver Wert (negativ) = 11/21 = 52%

3. Sensitivität = 4/14 = 29%

4. Spezifität = 11/12 = 92%

5. Fehler der ersten Art = α = 8%

6. Fehler der zweiten Art = β = 71%

IV.3.2.4 Gruppe 4

Cutpoint IgE im Serum: Positiv ab 100 IU/ml

Cutpoint IgE im Sekret: Positiv ab starker Blaufärbung = 100 IU/ml

pos ( ≥ 100) neg ( < 100)

pos (100) 3 2

neg (0/20/50) 3 18

1. Prädiktiver Wert (positiv) = 3/5 = 60%

2. Prädiktiver Wert (negativ) = 18/21 = 86%

3. Sensitivität = 3/6 = 50%

4. Spezifität = 18/20 = 90%

5. Fehler der ersten Art = α = 1 - 0,9 = 10%

6. Fehler der zweiten Art = β = 1 - 0,5 = 50%

Page 79: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

76

Sens. Spez. prä. + prä.- α β

Gruppe 1: 8/14 11/12 8/9 11/17 1-0,92 1-0,57

57% 92% 89% 65% 8% 43%

Gruppe 2 5/6 16/20 5/9 16/17 1-0,8 1-0,83

83% 80% 56% 94% 20% 17%

Gruppe 3 4/14 11/12 4/5 11/21 1-0,92 1-0,29

29% 92% 80% 52% 8% 71%

Gruppe 4 3/6 18/20 3/5 18/2 1-0,9 1-0,5

50% 90% 60% 86% 10% 50%

Tabelle 4

Um die Cutpointfestlegung herauszufinden, die bezogen auf den klinischen Alltag am sinn-

vollsten ist, muß der Frage nachgegangen werden, welche der 6 Gütemerkmale hierbei von

vorrangiger Relevanz sind.

Da es sich bei der Gruppe von Patienten mit Symptomen einer allergischen Rhinitis um eine

große Krankenpopulation handelt und vor allem die Differentialdiagnose Schwierigkeiten

bereitet, muß der Schwerpunkt auf das Auffinden von Allergikern gelegt werden, d. h. eine

möglichst hohe Sensitivität und damit ein möglichst kleiner Fehler zweiter Art sind zu for-

dern. Wie in der Einleitung dargelegt, ist das Ziel, möglichst jeden allergischen Rhinitispati-

enten einer möglichst frühzeitigen Therapie zuzuführen. So soll der Fehler 2.Art, Irrtums-

wahrscheinlichkeit β, nämlich das Risiko des Schnelltests eine Allergie bei einem

allergischen Individuum zu übersehen, möglichst klein gehalten werden und die Empfind-

lichkeit des Tests, einen Kranken richtig zu erkennen, soll möglichst hoch sein. Beim Ver-

gleich der einzelnen Gruppen fällt auf, daß in Gruppe 2 bei einer Sensitivität von 83% und

einem Fehler zweiter Art von 17% diese Konstellation am besten gegeben ist. Abb. 23 und

Page 80: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

77

Abb. 24 veranschaulichen das noch weiter. So kann die Cutpointfestlegung von Gruppe 2 als

beste Variante angesehen werden:

IgE im Serum wird ab Werten von 100 IU/ml als positiv und IgE im Sekret ab einer mittleren

Blaufärbung (50 IU/ml) als positiv bewertet.

1 2 3 4

Gruppe

0102030405060708090

100

Prozent

1 2 3 4

Gruppe

Sensitivität

Spezifität

Prädiktiver Wert (positiv)

Prädiktiver Wert (negativ)

Fehler der 1. Art

Fehler der 2. Art

Abb. 23

Gruppe

Prozent

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4

57

83

29

5043

17

71

50

Sensitiv ität

Feh ler der 2. Art

Abb.24

Page 81: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

78

V. DISKUSSION

Die dargestellten Ergebnisse samt Validitätsbeurteilung des Tests lassen vergleichend mit

den in der Einleitung beschriebenen anderen diagnostischen Möglichkeiten folgende Ein-

schätzung des VISAGNOST-Tests aus Sicht des Praktikers zu:

Hinsichtlich der H A N D H A B U N G ist der Schnelltest, wie schon der Name sagt, eine

zeitsparende und unkompliziert durchzuführende diagnostische Methode, die weder ein

Fremdlabor, das beispielsweise bei den In-vitro-Tests notwendig ist, noch Erfahrungen oder

Kenntnisse, deren man bei makro- und mikroskopischen Untersuchungen der Schleimhaut

bedarf, erfordert. Lediglich die Gewinnung des Sekrets bereitet gegebenenfalls Mühe, da

teilweise eine ausgeprägte Viskosität die weitere Verarbeitung erschweren kann. Es wird im

Vergleich zu anderen Sekretnachweisverfahren kein Fremdmaterial eingebracht (siehe Filter-

papiermethode) und auch müssen durch das direkte Abpipettieren des Sekrets keine Ver-

dünnugsfaktoren berücksichtigt werden (siehe Lavage- oder nasal-spray-washing method).

Jedoch bedeutet auch dieser Test eine Manipulation an der Schleimhaut und muß im Falle

blutig tingierter Sekretproben wiederholt werden.

Im Vergleich zu den anderen diagnostischen Schritten ist ein relativ geringer Z E I T A U F-

W A N D erforderlich. Abgesehen von der rein makroskopischen Rhinoskopie sind alle an-

deren Tests und diagnostischen Schritte erheblich zeitintensiverere Verfahren (histologische

Aufarbeitung des Gewebes, zytologische Untersuchungen des Sekrets, Haut-, Provokations-

und In-vitro-Tests, andere IgE-Nachweismethoden). Hier sei vergleichsweise auch auf die

bisher grundlegend wichtige Anamnese hingewiesen, bei deren man sich speziellen Frage-

bögen bedienen kann (beispielsweise des umfassenden und ausführlichen, von Allergophar-

ma herausgegebenen Exemplars), die jedoch einen erheblichen Zeitaufwand bedeutet.

Betrachtet man die K O S T E N des Schnelltests, so liegen auch in dieser Hinsicht die

Konditionen günstig. Ähnlich wie bei den Hauttests ist der Materialkostenaufwand im Ver-

gleich mit den apparativ aufwendigeren Verfahren wie In-vitro-Tests, Mikroskopie, auch

Provokationstests gering.

Page 82: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

79

Wie speziell in den Kapiteln I.5.2. Histologie und Zytologie und I.6. Schlüsselrolle des IgE

herausgearbeitet wurde, bildet der G E D A N K L I C H E A N S A T Z des VISAGNOST-

Tests, nämlich, lokales Ig E als Beweis einer allergischen Rhinitis im Schockorgan selbst

nachzuweisen, ein sehr sinnvolles Prinzip.

Die Darstellung von Histologie und Zytologie in Gewebe und Sekret zeigt zwar, daß bei die-

sen diagnostischen Schritten Hinweise auf eine allergische Ätiologie des Geschehens gefun-

den werden können, daß jedoch kein spezifisch allergisches Substrat existiert:

Sowohl Plattenepithelmetaplasien, Epithelschädigungen, Becherzellvermehrung, Zilienver-

lust, Vermehrung und Vergrößerung der Drüsen und Verschiebung des pH-Wertes in den

alkalischen Bereich können sowohl bei der allergischen Rhinitis als auch bei anderen chroni-

schen Entzündungsformen der Nasenmukosa auftreten.

Es gibt, wie auch in der klinischen Symptomatik samt Anamnese, Hinweise auf eine allergi-

sche Komponente des Krankheitsgeschehens in Form von eosinophilen Zellen, basophilen

Zellen und Mastzellen in Sekret und Gewebe. Pathognomisch sind sie jedoch nicht. Auch

das Auftreten von Charcot-Leyden Kristallen im Sekret bildet lediglich ein zusätzliches In-

diz für eine allergische Erkrankung.

Sehr häufig sind im Bereich der Nasenschleimhäute und ihren Nebenhöhlen infektiöse und

allergische Geschehen eng miteinander verknüpft. So lautet die Frage bei chronischen

Rhinitiden in vielen Fällen nicht, liegt eine Infektion o d e r eine Allergie vor, sondern,

wieviel an der Schleimhauterkrankung ist Infektion, wieviel Allergie. Die Einzelkompo-

nenten sind in vielen Fällen sehr schwer zu erkennen und zu trennen. Eines kann zum Weg-

bereiter des anderen werden. So kann eine primär infektiöse Erkrankung mit nachfolgender

sekundärer Allergie (durch Sensibilisierung gegen Bakterienprodukte beim Chronischwer-

den der Sinubronchitis mit diffusen Broinchiektasen (29)) zur Infektallergie werden. Ebenso

ist auch durch die Infektion die Bahnung einer Allergie möglich, so daß die chronische Ent-

zündung als „Schrittmacher für die Sensibilisierung“ fungieren kann und einen Circulus

vitiosus einleitet (29). Andererseits wird eine Allergie, der sich eine Infektion aufpfropft, zur

superinfizierten Allergie, wobei der Infektionserreger nicht identisch mit dem Antigen ist.

Zieht man differentialdiagnostisch zusätzlich die nichtallergischen-nichtinfektiösen Rhinitis-

formen wie NARES, hyperreflektorische Rhinopathie und nasale Mastozytose in Betracht,

Page 83: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

80

so wird die Abgrenzung der allergischen Rhinitis weiter erschwert, da den relativen Spezifi-

ca der Allergie (wie vermehrtes Auftreten von basophilen und eosinophilen Granulozyten

und Mastzellen) bei diesen Krankheitsbildern eine spezielle Rolle zukommt, und auch die

klinischen Symptome sich weitgehend überlappen. Hier fällt dem Nachweis von IgE die

entscheidende Rolle zu.

Andere, ebenfalls mit einer IgE–Erhöhung einhergehende Krankheitsbilder müssen zwar in

Erwägung gezogen werden (verschiedene insbesondere parasitäre Infektionskrankheiten,

einige maligne Erkrankungen und Hautkrankheiten), können aber durch Anamnese und klini-

sche Symptomatik weitestgehend unterschieden werden.

Betont sei der Vorteil des lokalen Nachweisverfahrens, das nicht nur wie bei den für die

Praxis sehr bedeutsamen Haut- und In-vitro-Tests eine systemische Sensibilisierung nach-

weisen kann, sondern hier den Nachweis lokal am Schockorgan selbst bringt und damit auch

die klinische Relevanz zeigt.

Für eine umfassende Einschätzung des Schnelltests werden nun neben den genannten

prinzipiellen Vorteilen dieses lokalen IgE - Nachweisverfahrens die von ihm gelieferten

E R G E B N I S S E genauer betrachtet:

Die statistischen Berechungen haben einen signifikanten, d.h. überzufälligen, Zusammenhang

der von VISAGNOST gelieferten, semiquantitativen Sekretergebnisse mit den durch einen

Standardlabortest erhaltenen Gesamt IgE Werten erbracht.

Die Größenordnung dieses significanten Zusammenhangs wurde durch den Kontingenz-

koeffizienten, Punktvierfelderkorrelationskoeffizienten und Spearman-Rangkorrelations-

koeffizienten R berechnet und weist eine nur in sehr weitem Rahmen bestehende positive

Korrelation nach.

Auch bei Betrachtung der graphischen Darstellung der logarithmierten bzw. Unlogarith-

mierten Ergebnisse im Streuungsdiagramm kann kein deutlicher bzw. auch nicht annähernd

linearer Zusammenhang abgelesen werden.

Page 84: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

81

Ob dieser Zusammenhang für eine diagnostische Brauchbarkeit des Tests in der Praxis aus-

reicht, wird anhand folgender Überlegung deutlich:

Als Vergleichs- und Bezugswert des VISAGNOST-Tests wurde die Bestimmung des

Gesamt IgE im Serum herangezogen. Wie aus der Literatur ersichtlich ist, liegen erhöhte

Serumkonzentrationen von Gesamt IgE bei den meisten Allergikern bzw. allergischen

Rhinitispatienten vor (auf ätiologisch anderweitig bedingte IgE Erhöhungen wurde bereits

hingewiesen). Auch gelten erhöhte IgE Werte im Serum im Säuglings- und Kleinkindesalter

bis zum 3. Lebensjahr als Indiz für die mögliche Entwicklung eines atopischen Krankheits-

bildes (84, 85). Niedrige Werte der IgE Gesamtkonzentration bedeuten aber nicht unbedingt,

daß keine Allergie vorliegt. Einige Patienten haben zwar einen niedrigen IgE Gesamtspiegel

aber eine hohe Konzentration an spezifischem IgE. So schließt ein normaler IgE Spiegel eine

Atopie nicht völlig aus (18), und, obwohl für die meisten Allergiker ein erhöhter Gesamt

IgE Wert im Serum angenommen werden kann, liegen bei nur schwach allergischen Reak-

tionen die IgE Werte im Serum möglicherweise im Normalbereich und sind nur lokal im Se-

kret nachweisbar. Der Nachweis von IgE im Blut könnte dann die Folge des Übermaßes der

lokalen Produktion sein.

Als weitere mögliche Gründe für den fehlenden Nachweis von Gesamt IgE im Serum muß

noch seine kurze HWZ genannt werden (einige Tage), wobei allerdings bei Typ I Allergien

des oberen Respirationstrakts meist langfristig und wiederholte Allergenexpositionen vorlie-

gen, so daß von einer dauerhaften IgE Produktion ausgegangen werden kann.

Auch die Validitätsbeurteilung des Tests mit Berechnung der Gütemerkmale beruht auf der

Prämisse, daß der Test als richtig positiv, bzw. richtig negativ abgelesen wird entsprechend

dem Gesamt IgE Nachweis im Serum.

Wie schon in Kapitel IV.3.3 dargelegt, sollte bei dem Test, da es sich bei der allergischen

Rhinitis um ein Krankheitsbild mit einer wachsenden und großen Krankenpopulation handelt,

der Schwerpunkt auf das Auffinden von Kranken (zur frühzeitigen Therapieeinleitung),

sprich die Sensitivität, gelegt werden. Sie gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit dem der

VISAGNOST Test beim Vorliegen von erhöhtem Serum IgE auch auch wirklich anspricht.

Die Cutpointfestlegung von Gruppe 2 erzielt mit 83% die höchste Sensitivität. D.h. man

kann bei dieser Cutpointfestlegung (VISAGNOST wird ab einer mittleren Blaufärbung von

Page 85: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

82

50 IU/ml, Serumwerte ab 100 IU/ml als positiv und damit als Indikator einer Allergie

angesehen) davon ausgehen, daß bei 83% der durchgeführten Tests bei einem positiven

Testergebnis auch positive Serumwerte erhalten werden.

Zusammen mit den oben dargelegten Einschränkungen der Interpretierbarkeit der

Testergebnisse liefert eine Sensitivität von 83% und eine nur in sehr weitem Rahmen nach-

weisbare positive Korrelation von Sekret und Serumwerten keinen hinreichenden Beweis für

eine Rhinoallergie und damit auch keine Grundlage, den VISAGNOST Schnelltest als ein

wirklich brauchbares diagnostisches Instrument einsetzen zu können.

Für die Weiterentwicklung des lokalen Nachweisverfahrens von IgE sollte das Augenmerk

speziell auf die Gewinnung des Sekrets gelegt werden; durch eine Verbesserung der Test-

materialien (beispielsweise Pipette) und damit Vereinfachung des Verfahrens könnten

methodische Fehler noch besser vermieden und möglicherweise eine bessere Korrelation

erreicht werden.

Page 86: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

83

VI. ZUSAMMENFASSUNG

Aufgrund der Häufigkeit verschieden bedingter Rhinitiden und der dabei zunehmenden Zahl

der allergisch verursachten Schleimhautentzündungen der Nase und ihrer Nebenhöhlen, ist

es von großem Interesse, differentialdiagnostisch die jeweiligen Rhinitisformen voneinander

abzugrenzen, um eine möglichst frühzeitige spezifische Therapie einleiten und Komplika-

tionen verhindern zu können.

Die Unterscheidung, ob eine Erkrankung allergisch bedingt ist oder nicht, kann in bestimm-

ten Fällen große Schwierigkeiten bereiten, da Charakteristika und klinische Symptomatik

der allergischen Rhinopathie vor allem bei Chronifizierung einer Rhinitis relativ unspezi-

fisch sind.

Anamnese, Rhinoskopie samt Histologie und Zytologie können lediglich Hinweise auf ein

allergisches Geschehen geben. Beweise für eine manifeste Allergie oder ein pathognomisches

Substrat liefern sie jedoch nicht.

Für die Rhinoallergiediagnostik müssen weitere Tests zu Hilfe gezogen werden wie bei-

spielsweise Haut- (Prick-/Scratch-/Intracutan-Tests), Provokations- und In-vitro-Tests. Diese

sind zumeist aufwendig hinsichtlich Zeit, Apparatur oder Kosten. Auch liefern Haut- und In-

Vitro Tests nur den Beweis einer systemischen Sensibilisierung, können aber keine Aussage

bezüglich ihrer klinischen Aktualität machen. So liefert der RAST-Test mit seiner verschie-

denen Klasseneinteilung ebenfalls nur eine Graduierung der systemischen Sensibilisierung.

Die Relevanz dieser Ergebnisse muß entweder mosaikartig durch die einzelnen Bausteine der

Allergiediagnostik zusammengetragen bzw. durch einen Provokationstest am Schockorgan

verifiziert werden.

In dieser Arbeit wurde mit Hilfe der Literatur die herausragende Bedeutung des IgE für die

Differentialdiagnose der allergischen Rhinitis herausgearbeitet.

Mit einem lokalen Nachweisverfahren für dieses Reagin der Soforttypallergie wäre man in

der Lage eine Sensibilisierung am Schockorgan (hier oberer Respirationstrakt) selbst nach-

zuweisen und hätte mit einer schnell und unkompliziert durchzuführenden Testmethode eine

für die Praxis wertvolle Erweiterung der Allergiediagnostik gewonnen.

Page 87: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

84

Zu diesem Zweck wurde die Brauchbarkeit eines ursprünglich für Serum konzipierten Tests

geprüft, nun modifiziert auf das Medium Sekret. Die semiquantitativen Testergebnisse wur-

den mit Gesamt IgE Serumwerten (erhalten durch einen In-vitro-Standardlabortest) vergli-

chen und daraufhin beurteilt.

Bei der statistischen Aufarbeitung der Ergebnisse zeigte sich jedoch eine nur in sehr weitem

Rahmen positive Korrelation der Serum- und Sekretwerte, so daß letzendlich durch den

Schnelltest die für die Praxis notwendige diagnostische Sicherheit bei dieser Versuchsanord-

nung nicht bewiesen werden konnte.

Hinsichtlich Handhabung/Zeitaufwand/Kosten/theoretischen Grundlagen bietet der Test gute

Ansatzpunkte, bleibt aber in seinen Ergebnissen hinter den Erwartungen zurück.

Zu einer noch umfassenderen Einschätzung des Schnelltests wäre der Vergleich mit einem

anderen Sekretnachweisverfahren sinnvoll und notwendig.

Page 88: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

85

VII. LITERATURVERZEICHNIS

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Page 102: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

Danksagung

Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. med. P. Plath, der mir die Arbeit übergab und die

Durchführung dieser ermöglichte. Für sein förderndes Interesse und seine Unterstützung bei

der Fertigstellung der Arbeit danke ich ihm speziell.

Danksagen möchte ich auch Herrn Arno Helmstetter für die Beratung bei Fragen hinsichtlich

der statistischen Auswertung.

Ferner sei Herrn Uwe Schmidt herzlich gedankt, der mich bei der formalen Gestaltung der

Arbeit unterstützt hat.

Page 103: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

Lebenslauf

Persönliche Daten

Name: Sabine Katharina Schöller

Geburtsdatum: 01.01.1963

Geburtsort: Albstadt/ Laufen, Baden-Württemberg

Adresse: Birgsauer Str.6, 87561 Oberstdorf

Familienstand: ledig

Konfession: evangelisch

Eltern: Günther Schöller, Kaufmann, Familienbetrieb für Trikotwaren

Helene Schöller, geb. Schlegel

Schulische Ausbildung

1969 - 1973 Grundschule Albstadt/Laufen

1973 - 1982 Gymnasium Balingen

Juni 1982 Abschluß mit Abitur

Weitere Ausbildung und Studium

1982 - 1983 Freiwilliges Soziales Jahr in der Evangelischen Communität

Christusbruderschaft Selbitz/Oberfranken

1983 - 1985 Studium der Evangelischen Theologie an der Theologischen Universität

Tübingen

1984 Abschluß des Graecums

1985 Abschluß des Hebraicums

währenddessen aufgenommen als Stipendiatin im Evangelischen Stift

Württemberg, Tübingen

Page 104: Probleme der allergischen Rhinitisdiagnostik-Untersuchung zur

1985 - 1991 Studium der Humanmedizin an der Ruhr-Universität Bochum

25.08.87 Ärztliche Vorprüfung

25.08.88 I. Staatsexamen

08.04.91 II.Staatsexamen

08.05.92 III. Staatsexamen

10.06.92 Erteilung der vorläufigen Berufserlaubnis

28.01.94 Approbation als Ärztin

Berufliche Werdegang

Juli 92 – Dez.93 AIP in der Internistischen Abteilung, Gemeindekrankenhaus Oberstdorf

Feb.94 – Juni 95 Assistenzärztin in der Chirurgischen Abteilung, "

Juli 95 – Jan.97 Assistenzärztin in der Internistischen Abteilung "

Juni 97 – Sept.98 Weiterbildungsassistentin zur Fachärztin für Allgemeinmedizin in der

Allgemeinarztpraxis Dr. Buck Westerstetten Baden-Würtemberg.

Seit Juni 97 Betriebsmedizinische Betreuung der Bundeswehr Standort Sonthofen

07.07.98 Facharztprüfung für Allgemeinmedizin

01.03.99 Übernahme der Allgemeinpraxis von Dr. W. von Philipsborn, Oberstdorf

Spezielle Weiterbildungen/Zusatzbezeichnungen: Betriebsmedizin

Chirotherapie

Akupunktur

Sonographie des Abdomens

Oberstdorf, April 2001