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Toleranz muss gelernt werden

12.07.2004
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Nahrungsmittelallergien

Toleranz muss gelernt werden

von Gudrun Heyn, Wien

Bei Nahrungsmittelallergien erklärt das Immunsystem harmlose Nahrungsbestandteile zum Feind. Noch sind die Mechanismen nicht vollständig verstanden, aber zur Prävention zeichnen sich immer mehr Lösungsstrategien ab. So sollten Kinder möglichst schon im Mutterleib mit Antigenen in Kontakt kommen, um Toleranzen zu entwickeln.

In Industriestaaten klagt knapp ein Viertel aller Menschen über eine Nahrungsmittelallergie. „Doch was wir zumeist meinen, ist eine Nahrungsmittelunverträglichkeit“, sagte Professor Dr. Stephan Bischoff von der Medizinischen Hochschule Hannover auf einem Journalistenworkshop in Wien. Eine echte Nahrungsmittelallergie haben nur 4 bis 6 Prozent der Kleinkinder und etwa 2 Prozent der Erwachsenen.

In der Medizin ist der Begriff Allergie scharf definiert: Zum einen muss das Immunsystem spezifisch mit einer Immunantwort auf Substanzen reagieren, die für den Organismus unschädlich sind. Zum anderen muss der Patient eine klinische Symptomatik entwickeln.

Dagegen ist die „Nahrungsmittelunverträglichkeit“ ein Oberbegriff. Er gilt auch für Erkrankungen, die auf einem angeborenen oder erworbenen Enzymmangel beruhen. So fehlt etwa bei einer Kuhmilchintoleranz das Enzym Lactase zur Verdauung. Ist der schnelle Histaminabbau gestört, können zum Beispiel Erdbeeren auf Grund ihres hohen Histamingehalts Symptome wie Nesselfieber auslösen.

Von einer Nahrungsmittelallergie sind oft ganz unterschiedliche Organsysteme betroffen. Häufig beginnt die Erkrankung mit einem Kribbeln und mit Schwellungen im Mundbereich. Später können auch Übelkeit, Erbrechen und Blähungen hinzukommen. Bei allen Nahrungsmittelallergien ist jedoch die Haut das am häufigsten betroffene Organ. Quaddeln (akute Urtikaria), Schwellungen (Angioödeme) oder Neurodermitis-Symptome treten auf. Weitere Symptome sind allergische Rhinitis, Asthma und selten auch ein lebensbedrohender anaphylaktischer Schock. Daran sterben allein in den USA etwa 200 Menschen pro Jahr.

Prickelnde Sofortreaktion

In der Medizin werden verschiedene Typen von Hypersensitivitätsreaktionen unterschieden. Nahrungsmittelallergien beruhen vor allem auf der Typ-I-Allergie. Sie wird auch Sofortreaktion genannt, weil sich innerhalb weniger Minuten eine Entzündung entwickelt. Sie entsteht, wenn im Körper bereits IgE-Antikörper gegen ein Nahrungsmittelallergen vorhanden sind. Diese sitzen auf der Membranoberfläche von Mastzellen (aber auch basophilen Granulozyten) und sind dort durch IgE-Rezeptoren gebunden. Sobald die IgE-Antikörper auf Allergene im Körper treffen, lagern sich diese über Brückenbildungen an. Dabei kommt es zu einer Vernetzung der Antikörper und die Mastzellen setzen Entzündungsmediatoren frei, wie Histamin, verschiedene Leukotriene oder Prostaglandine.

Jeder, der schon einmal Kontakt mit einer Brennnessel hatte, kennt die Sofortreaktion: Mastzellen verursachen das Brennen und Jucken der Haut. In der Regel hat dies noch keinen allergischen Charakter. Vielmehr handelt es sich um die sinnvolle Warnung, bestimmte Umweltareale zu meiden.

Etwa 2 bis maximal 24 Stunden nach dem Allergenkontakt setzt eine Spätreaktion ein, in der Mastzellen Lymphozyten anlocken, was die Entzündungsreaktion weiter verstärkt. „Möglicherweise ist die Spätreaktion der Typ-I-Allergie besonders wichtig für die Ausbildung einer klinischen Symptomatik der Patienten“, sagte Bischoff. Nur wenn sich solch eine Spätreaktion immer wieder wiederholt, wird ein Mensch zum dauerhaft kranken Allergiker.

Für Nahrungsmittelallergien weniger von Bedeutung sind immunologische Empfindlichkeitsreaktionen vom Typ III und Typ IV. Bei einer Typ-III-Reaktion gruppieren sich Immunglobuline (IgG und IgM) um das Antigen. Es bilden sich Immunkomplexe, wodurch Entzündungszellen, wie Granulozyten, aktiviert werden. Eine Typ-IV-Reaktion ist im Gegensatz zu den anderen Arten nicht antikörper-, sondern zellvermittelt. Hier werden Lymphozyten ohne Beteiligung der Mastzellen direkt durch Berührung von Antigenen zur Produktion von Lymphokinen angeregt, was eine Entzündungsreaktion auslöst.

Ein erster Schritt auf dem Weg zu einer Nahrungsmittelallergie ist die Sensibilisierung gegen bestimmte Antigene. Gelangen diese mit der Nahrung in den Körper, stimulieren sie B-Lymphozyten, die sich dadurch zu Plasmazellen entwickeln und IgE-Antikörper produzieren. Dieser Vorgang wird durch T-Zellen unterstützt. Nach Ausbruch der Erkrankung werden auf diesem Weg Allergen-spezifische IgE-Antikörper hergestellt.

Außerdem lassen neueste Untersuchungen vermuten, dass bei Allergien auch das sensorische und motorische Nervensystem fehlgeleitet sind. Wie ein Versuch mit auf Hühnerei allergisierte Ratten zeigte, kommunizieren Nervenzellen und Immunzellen miteinander und beeinflussen und regulieren sich gegenseitig. Die Ratten bekamen zum Ei immer ein Blitzlicht und hörten dazu die Rolling Stones. Nach einiger Zeit reagierten die Ratten auch ohne Ei allergisch: „Sie schockten auf die Rolling Stones allein“, berichtete Professor Dr. Johannes Ring von der Technischen Universität München. Beim Menschen scheint dieser bedingte Reflex allerdings nicht zu funktionieren.

Schützende Toleranz

Die Neigung, eine Allergie zu entwickeln, hat eine starke genetische Komponente. Das Allergierisiko für ein Kind beträgt maximal 15 Prozent, wenn kein Familienmitglied eine atopische Erkrankung hat. Es steigt auf bis zu 60 Prozent, wenn beide Elternteile betroffen sind. Dieser Zusammenhang gilt auch für Nahrungsmittelallergien: Untersuchungen auf Erdnussallergie zeigten bei eineiigen Zwillingen eine Konkordanzrate von 64 Prozent, bei zweieiigen Zwillingen von nur 7 Prozent.

„Der eigentliche Schlüsselbegriff zum Verständnis von Allergie ist die Toleranz“, sagte Professor Dr. Harald Renz, von der Phillips-Universität Marburg. Das Immunsystem muss harmlose Substanzen von schädlichen unterscheiden lernen und dieses Wissen auch ein Leben lang behalten. Der aktive Prozess, bei dem immunologische Toleranz gegenüber Nahrungsmittelbestandteilen erworben wird, beginnt bereits vor der Geburt. Alle Organe des Fetus und damit auch die Komponenten des Immunsystems sind gegen Ende des zweiten Schwangerschaftsdrittels voll ausgereift. Über die Plazenta werden nun alle Antigene, die die Mutter aufnimmt, an das heranreifende Kind weitergereicht. Toleranz kann sich entwickeln.

Neben Nahrungsmittel- und Inhalationsantigenen findet man aber auch mütterliches IgE in der Amnionflüssigkeit. Ist die Mutter Allergikerin werden somit ebenso allergenspezifische Antikörper übertragen und damit die Allergie. Auch von Organtransplantationen ist dieses Phänomen bekannt: Mit dem transplantierten Organ werden Antikörper des Spenders und somit auch mögliche Allergien übertragen. Neueste Studien zeigen sogar, dass Stillen bei Allergikerinnen zu einem Risikofaktor werden kann, denn auch die Muttermilch enthält Antikörper. Noch wird das Stillen aber allgemein empfohlen.

Schwangere und Stillende mit einem hohen Allergierisiko sollten daher nach wie vor mit ihrer Ernährung vorsichtig sein. „Die Vermeidungsstrategie gilt für alle anderen Schwangere heute nicht mehr“, sagte Renz. Wichtig sei es vielmehr, das Immunsystem des Kindes durch Antigenkontakt zu trainieren, damit zum Beispiel beim ersten Füttern bereits eine Kuhmilchtoleranz besteht.

Nach der Geburt zählt die Besiedlung des Gastrointestinaltraktes mit Bakterien zu den wichtigen toleranzregulierenden Komponenten. Kann dies nicht auf natürlichem Weg geschehen, weil das Baby per Kaiserschnitt zur Welt kam, steigt das Allergierisiko für das Kind um das Dreifache.

Einen adjuvanten proallergischen Effekt haben Umweltfaktoren, wie das Passivrauchen, die Belastung der Luft mit Ozon oder Dieselrußpartikeln. Weniger Allergien sind bei Kindern mit älteren Geschwistern oder bei Kindern, die in einem bäuerlichen Milieu aufwachsen, zu finden. „Aus immunologischer Sicht darf ein Kind im ersten Lebensjahr gerne 10 bis 15 banale Infekte haben“, sagte Renz. Dabei wirken Mikroben als Immunmodulatoren, die zu einer Toleranzentwicklung führen können. Hierfür sind Lipopolysaccharide gramnegativer Bakterien, Mycobakterien und wahrscheinlich Laktobazillen wichtig. Als Vakzinekandidaten ist derzeit eine ganze Reihe von gentechnisch hergestellten Molekülen, die bakterielle Antigene nachahmen, in der Pipeline. Ebenso wie die verschiedenen Komponenten der Mikroben sollen Toleranz stimulieren.

Milch, Ei, Obst und Nüsse

Am Anfang einer Allergikerkarriere steht oft die Nahrungsmittelallergie. Ab dem zweiten Lebensjahr kommt es dann häufig zu einem Wechsel, so dass Allergien des Respirationstraktes im Vordergrund stehen. Vermutlich findet dabei eine Kommunikation zwischen verschiedenen Organen statt. Das gleichzeitige Auftreten von Asthma bronchiale und Ekzemen der Haut wäre sonst nicht erklärbar. So sind bei Kindern 6 Prozent der Asthma-Erkrankungen auf Nahrungsmittelallergien zurückzuführen. Etwa ein Drittel der Kinder mit atopischer Dermatitis hat gleichzeitig eine Nahrungsmittelallergie.

Die meisten Allergien werden durch einige wenige Nahrungsmittel verursacht. Kinder reagieren vor allem auf Milch und Ei. Zum großen Teil verlieren sich diese Erkrankungen mit der Zeit. Bei den Erwachsenen sind es dann Proteine in Obst, Nüssen, Gewürzen, Fisch und Cerealien, die als Allergene wirken.

Sehr häufig treten Kreuzreaktionen mit Pollen auf (siehe Tabelle). Grund hierfür ist, dass IgE-Antikörper nicht mit dem gesamten Anteil eines Antigens, sondern lediglich mit einer partiellen Struktur, dem Epitop, interagieren. Antigene, die das gleiche Epitop besitzen, lösen daher beide eine allergische Reaktion aus, wie etwa Allergene aus Birkenpollen und Kirschen.

 

Tabelle: Typische Kreuzallergien zwischen Allergengruppen und Nahrungsmitteln
(zusammengestellt von Dr. Peter Schmid-Grendelmeier, Universitätsspital Zürich)

Pollen/Antigene Kreuzreagierende Pollen/Antigene Kreuzreagierende Nahrungsmittel Birke Erle, Hasel, Buche, Eiche, Esche Äpfel, Haselnuss, Mandel, Aprikose, Birne, Kirschen, Kiwi, Pfirsich Gräser Gräser untereinander, Getreide, Mais Tomaten, Melone, Erdnüsse, Sojabohnen Beifuß Ambrosia, Sonnenblume Sellerie, Karotte, Dill, Oregano, Basilikum, Kümmel, Koriander, Paprika, Petersilie, Sonnenblumenkerne Zypresse Wacholder, Lebensbaum, Japanische Zeder   Platane Birke, Erle, Hasel, Eiche, Buche, Kastanie, Gräserpollen Melone Ölbaum Oliven, Esche, Flieder, Forsythie, Liguster, echter Jasmin, Gräser Ananas, Ascorbinsäure, Meerrettich Ambrosia Beifuß, Löwenzahn, Chrysantheme, Sonnenblume Apfel, Honig, Melone, Banane, Gurke Pinie Zeder Piniennuss Latex Ficus Banane, Kiwi, Melone Hausstaubmilben Küchenschaben Meeresfrüchte Vogelfedern   Hühnerei

 

Welche Proteine in Lebensmitteln gleichzeitig auch als Antigene funktionieren wird immer weiter aufgeklärt. Beim Apfel sind derzeit bereits vier verschiedene Allergene identifiziert. Das Hauptallergen Mal d1 ist eng mit dem Hauptallergen der Birkenpollen Bet v1 verwandt. Gleichzeitig gibt es immer mehr Erkenntnisse darüber, inwieweit Verarbeitung, Lagerung und Produktion der Lebensmittel einen Einfluss auf die allergene Wirkung haben. Thermostabil sind etwa Gewürze, die mit Beifusspollen kreuzreagieren. Auch im gekochten Zustand können sie allergische Symptome auslösen. Dagegen verliert das Hauptallergen der Äpfel im gekochten Zustand sein allergenes Potenzial.

Bei manchen Apfelsorten hat sogar das großzügige Schälen eine große Wirkung. Sie tragen das Antigen Mal d3 vorwiegend unter der Schale. Dieses Apfelallergen ist äußerst stabil gegen Verdauungsenzyme und auch in pasteurisierten Fruchtsäften nachweisbar. Nicht säureresistente Allergene, wie Mal d4, verlieren dagegen bereits im Magen ihr allergenes Potenzial. Diese Wirkung kann jedoch durch Medikamente aufgehoben werden, die den pH-Wert des Magens erhöhen. Hierzu zählen Antacida, H2-Rezeptor-Blocker und Protonenpumpen-Inhibitoren.

Bioprodukte besonders allergen

Pflanzliche Nahrungsmittelallergene sind vor allem in den Proteinfamilien zu finden, die von der Pflanze bei Pathogenbefall oder Umweltstress vermehrt produziert werden (pathogenesis-related proteins). Bioprodukte haben daher ein größeres allergenes Potenzial als gespritztes Obst und Gemüse, dass in der Regel weniger von Umweltfaktoren beeinflusst wird.

Seit April dieses Jahres gibt es eine EU-Kennzeichnungsverordnung für Allergene in Lebensmitteln. In diesem Zusammenhang wird derzeit diskutiert, welche technischen Hilfsstoffe zur Verbesserung von Lebensmitteln deklariert werden müssen. So werden etwa Trübstoffe im Wein mit Hilfe von Fischprotein gefällt, woraufhin möglicherweise Fisch-Allergiker beim Weingenuss reagieren könnten. Bis 2007 haben die Produzenten auf Antrag Zeit zu beweisen, dass ihr Produkt nicht allergen wirkt.

Ein großes Problem für den Gesetzgeber sind die so genannten versteckten Allergene. Oft reicht der Wind aus, um Antigene von einem Lagerschuppen zum nächsten oder zur Produktionshalle zu tragen. Schokolade kann daher bereits mit Erdnussprotein kontaminiert werden, wenn die Nüsse in der Nähe aufbewahrt werden.

Derzeit gibt es keinen Laborparameter, der eine Nahrungsmittelallergie beim Patienten sicher nachweist. Selbst ein hoher IgE-Titer bedeutet nicht zwangsläufig eine klinische Reaktion, denn eine Sensibilisierung ist nicht gleichzusetzen mit einer Allergie. Andererseits gibt es Kinder mit klinischen Reaktionen, ohne dass IgE nachzuweisen ist.

Derzeit befinden sich neue hypoallergene Impfstoffe in der Entwicklung. Sie unterscheiden sich von den zur Hyposensibilisierung verwendeten heterogenen Allergenextrakten dadurch, dass sie gentechnisch hergestellte, reine Moleküle enthalten. Die Therapie kann damit an das jeweilige Allergenprofil des Allergikers angepasst werden. So löst etwa das nachgebaute Hauptallergen der Birke, Bet v1, keine Hautreaktionen mehr aus, wenn es, in mehrere Teile zerbrochen, als Vakzine gegeben wird. Die Impfung mit dem Derivat bewirkt die Produktion von IgG-Antikörpern, die nun mit den IgE-Antikörpern um die Bindungsstellen der Allergene konkurrieren. Die Ausschüttung von Histamin wird so verhindert. Auch Patienten, die auf Erle, Hasel, Sellerie oder Apfel kreuzreagieren, profitieren von der Impfung, die bereits an 125 Patienten getestet wurde. Auch eine präventive Impfung, mit der es möglich ist, Toleranz zu induzieren, könnte in Zukunft auf diesem Weg möglich sein. Top

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