Biomarker in der Diagnose von Lebensmittelallergien (APSIS)

Hintergrund. Nahrungsmittelallergien sind eine globale Belastung, die schwere klinische Reaktionen, einschließlich tödlicher Anaphylaxie, verursacht. Erdnüsse zählen zu den potentesten Auslösern von IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien. Die Erdnussallergie ist aufgrund ihrer stetig steigenden Prävalenz und der schlechten Prognose des Auswachsens ein relevantes Krankheitsmodell. Klinische Phänotypen von Erdnussallergikern sind sehr variabel. Bei den Patienten können unterschiedliche medizinische Symptome (Organe, Schweregrad, Verzögerung) auftreten, die auf Schwellen- und Kreuzreaktivitätsniveaus hindeuten. Zuverlässige In-vitro-Biomarker, die es ermöglichen, die klinische Reaktivität vorherzusagen und die Patienten in Reaktionsendtypen einzustufen, fehlen.

Die wichtigsten Erdnussallergene wurden hinsichtlich ihrer biomolekularen Eigenschaften, biologischen Aktivitäten und allergenen Potenz untersucht. Es wird angenommen, dass die ausgeprägte Proteinstabilität potenter Erdnussallergene zur Allergenität der Moleküle beiträgt. Bei der Einnahme werden Nahrungsproteine ​​abgebaut und gelangen über Epitheloberflächen in den menschlichen Körper. Die Identität und das Schicksal von immunologisch aktiven Allergenpeptiden nach epithelialer Resorption bleibt schwer fassbar. Darüber hinaus laufen bei akuten allergischen Schüben komplexe Immunkaskaden ab. Wie Immunzellen wie Lymphozyten bei Patienten mit unterschiedlichen klinischen Ergebnissen (z. B. Empfindlichkeit, Schweregrad) orchestriert werden, muss noch geklärt werden. Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Zusammensetzung und Vielfalt der Darmmikrobiota für die Gestaltung der Immunantwort auf Nahrungsproteine ​​relevant ist. Die funktionelle Wechselwirkung zwischen Wirts- und Darmmikrobiom im Zusammenhang mit der Symptomentwicklung und phänotypischen Variationen ist bis heute unerforscht.

Ziele. Dieses Projekt zielt darauf ab, mutmaßliche Biomarker auf verschiedenen Ebenen zu untersuchen, auf der Ebene der IgE-Profile, auf der Ebene der Allergenabsorption, auf der Ebene der bewerteten basophilen Reaktivität, auf der Ebene der Immunphänotypen und auf der Ebene der Interaktionen zwischen Darmmikrobiom und Wirt , indem mehrere Omics-Technologien angewendet werden.

Partner. Das Luxembourg Institute of Health (LIH), Department of Infection and Immunity (DII; Leiter Prof. M. Ollert) hat die wissenschaftliche Projektleitung (Principal Investigator Dr. A. Kuehn). Die wichtigsten klinischen Partner sind Dr. F. Codreanu-Morel von der National Unit of Immunology-Allergology, Centre Hospitalier (CHL), Luxemburg, sowie Prof. C. Bindslev-Jensen vom Odense Research Centre for Anaphylaxis (ORCA), Dänemark. Partner für die Durchführung des klinischen Teils wird das Clinical and Epidemiological Investigation Center (CIEC, LIH) unter der Leitung von Dr. M. Gantenbein sein. Die Integrated Biobank of Luxembourg (IBBL) bereitet klinische Proben vor und lagert sie bis zur Verwendung. Klinische Proben (Blut, Seren, Plasma) werden am DII, LIH analysiert. Stuhlproben werden mit Hilfe von Prof. P. Wilmes von der Forschungsgruppe Systems Ecology, Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) untersucht.

Projektumsetzung. Food Challenges (OFC) gegen Erdnuss werden gemäß den offiziellen Richtlinien (European Academy of Allergy and Clinical Immunology, EAACI) durchgeführt. Gesunde Kontrollen (N = 10) werden aufgeteilt, die Hälfte erhält eine Einzeldosis von bis zu 100 g gerösteten Erdnüssen (offenes OFC) und die andere Hälfte wird mit bis zu 5 inkrementellen Dosen (doppelblind, placebokontrolliert) getestet OFC) mit den gleichen Dosen wie bei allergischen Patienten. Bei Einzeldosis-OFC werden Blutproben von Kontrollpersonen vor der OFC und nach 30 Minuten, nach 60 Minuten und nach 120 Minuten entnommen. Kontrollen, die 5 inkrementelle Allergendosen erhalten, werden vor Beginn der OFC und 1 h nach Ende der Herausforderung einer Blutentnahme unterzogen. Als weiterer Kontrollarm in der Studie werden bei OFC allergene Lebensmittel tierischen Ursprungs eingesetzt. Weitere gesunde Kontrollpersonen (N=10) erhalten entweder eine einzelne Futterdosis von bis zu 200 g gekochtem Fisch (offenes OFC) und die andere Hälfte wird mit bis zu 5 inkrementellen Dosen (doppelblind placebokontrolliertes OFC) getestet. Für die verblindete OFC mit Kontrollen werden Dosen in einem Bereich von 10 mg bis 100 g Fisch ausgewählt.

Allergische Teilnehmer (N = 30) werden schrittweise Erdnüsse einnehmen. Die OFC-Dosen liegen im Bereich von 5 mg, 15 mg, 60 mg, 120 mg, 200 mg, 390 mg, 790 mg, 1.580 mg, 3.160 mg und 5.530 mg gerösteter Erdnuss. Maximal fünf Dosen werden aus den oben erwähnten Bereichen von Erdnussdosen ausgewählt. Bei Beobachtung allergischer Symptome wird die OFC abgesetzt. Wenn während einer Nahrungsmittelprovokation mit fünf inkrementellen Dosen keine allergischen Symptome aufgetreten sind, wird der Patient aufgefordert, an einer zweiten oralen Provokation (mind. 14 Tage später), um sich einem Test mit höheren Allergendosen zu unterziehen. Blutproben von allergischen Studienteilnehmern werden vor, während und nach der OFC (0, 60, 150, 180 Minuten) entnommen.

Stuhlproben von Teilnehmern mit Erdnussallergie (n=30) und gesunden Kontrollpersonen (n=20) werden frühestens 2 Monate nach der Nahrungsmittelprovokation gesammelt. Vor der Probenahme sollten die Teilnehmer im letzten Monat keine Antibiotika verwendet haben oder zum Zeitpunkt der Stuhlentnahme kürzliche/andauernde gastrointestinale Symptome (= Durchfall; Bristol-Skala 5-7) haben. Die Teilnehmer erhalten zu Hause ein Entnahmekit, das spezielle Probenahmeröhrchen, Handschuhe und Anweisungen enthält. Darüber hinaus werden die Patienten gebeten, ihre Nahrungsaufnahme in den letzten 24 Stunden vor der Probenahme aufzuzeichnen.

Gesammelte klinische Proben werden in den klinischen Zentren pseudonymisiert. Eine Synonymliste als Teil der Prüfarztakte mit den Informationen zur Identität der Teilnehmer und dem entsprechenden Pseudonym ist nur im klinischen Zentrum (medizinische Prüfärzte) und bei CIEC erhältlich. Personenbezogene Daten werden durch die Verordnung (EU) 2016/679 vom 27. April 2016 zum Schutz natürlicher Personen bei der Verarbeitung personenbezogener Daten (DSGVO) und das Gesetz vom 1. August 2018 über die Organisation der nationalen Datenschutzkommission und geschützt das Datenschutzgrundgesetz.