Immununterstützende Ernährung und Darmpermeabilität bei allergischen Kindern (DIAMETER)

Die Inzidenz von allergischem Asthma, atopischer Dermatitis und Nahrungsmittelallergie begann nach den 1960er Jahren epidemische Ausmaße anzunehmen. Erdnuss- und Nussallergien sind häufige Nahrungsmittelallergien. Erdnussallergie betrifft 1,4 bis 3,0 % der Kinder. Erdnuss- und Nussallergien sind oft lebenslang und können schwerwiegend sein. Die Erdnussallergie ist die Hauptursache für (tödliche) Nahrungsmittelanaphylaxie. Sobald sich eine Erdnuss- und Nussallergie entwickelt hat, gibt es derzeit keine andere Heilung als das Einhalten einer Vermeidungsdiät und das Tragen und Verwenden von intramuskulärem Epinephrin oder oralen Antihistaminika im Falle einer versehentlichen Einnahme. Die orale Immuntherapie mit Erdnuss oder Nüssen wird nur in der Forschung angewendet, hat jedoch mehrere Nachteile und steckt noch in den Kinderschuhen.

Inter- und intraindividuelle Schwellenunterschiede bei Erdnussallergie:

Die Schwellenwerte für Erdnüsse und Nüsse, die niedrigste Menge an Erdnüssen oder Nüssen, die eine Reaktion hervorrufen, können bei allergischen Kindern stark variieren, wofür es keine eindeutige Erklärung gibt. Schwellenwerte können bei oralen Provokationstests mit Erdnüssen oder Nüssen im Krankenhaus bestimmt werden. Eine internationale multizentrische Studie ergab, dass 5 % der Kinder auf eine niedrige Schwelle von 1,7 mg Erdnussprotein während der Lebensmittelprovokation im Krankenhaus, 7,4 mg Cashewnussprotein und 0,29 mg Haselnussprotein während einer Lebensmittelprovokation im Krankenhaus reagieren Krankenhaus. Dies sind nur Spuren, während 50 % auf 67 mg Erdnussprotein reagieren. Das ist etwa 1⁄3 einer Erdnuss, also auch eine kleine Menge. Diese Schwellenwerte zeigen, wie vorsichtig Patienten in ihrem Ernährungsverhalten sein müssen. Patienten mit einer niedrigen Schwelle reagieren sehr empfindlich auf Erdnüsse oder Nüsse und haben ein höheres Risiko, auf Spuren von allergenem Protein zu reagieren, die absichtlich oder unabsichtlich in vorverpackten oder unverpackten Lebensmitteln vorhanden sein können. Studien haben gezeigt, dass je niedriger die Schwelle ist, desto größer sind die Auswirkungen auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität des Kindes und seiner Eltern. Es ist kaum bekannt, wie diese Unterschiede in der Empfindlichkeit (Schwellenwerte) zwischen Individuen erklärt werden können. Sensibilisierung gegenüber Erdnuss oder Nüssen, wie durch Bluttests für spezifisches Immunglobulin E (IgE) für Erdnuss oder die Größe des Haut-Prick-Tests bei Erdnuss oder Nüssen nachgewiesen, können den Unterschied im Schwellenwert nicht erklären, da sie einen niedrigen Vorhersagewert für die haben Schwelle. Infektionskrankheiten, Krankheit, Bewegung und Schlafentzug senken den Schwellenwert bei allergischen Erwachsenen erheblich. Diese Kofaktoren sind jedoch nicht bei allen Patienten relevant, insbesondere nicht bei Kindern, und können die beobachteten großen Unterschiede in den Schwellenwerten nicht erklären.

Erdnuss- und Nussallergie fällt mit anderen atopischen Erkrankungen zusammen:

Kinder mit Erdnuss- und Nussallergie leiden häufig an anderen Nahrungsmittelallergien wie Milch und Ei und anderen atopischen (allergischen) Erkrankungen wie atopischer Dermatitis, allergischer Rhinitis (Heuschnupfen) und allergischem Asthma, was zu einer erheblichen allergischen Belastung bei Kindern führt Erdnuss- und Nussallergie. Aufgrund der Belastung durch diese allergischen Erkrankungen wird die Lebensqualität von Kindern mit Nahrungsmittelallergien verringert, jedoch unterschätzt. und noch geringer im Vergleich zu chronischen Erkrankungen, z.B. niedriger als bei Kindern mit Diabetes. Alle diese koexistierenden allergischen Erkrankungen beruhen auf immunologischen und chronischen Entzündungsprozessen. Asthma ist eine systemische entzündliche Erkrankung mit einer engen Verbindung zwischen den oberen und den unteren Atemwegen. Die Mehrzahl der Patienten mit Asthma leidet gleichzeitig an einer Rhinosinusitis. Das Atmungssystem steht auch unter dem Einfluss von Begleiterkrankungen des Gastrointestinaltrakts (Nahrungsmittelsensibilisierung, Darmentzündung), der Haut (Ekzem, Barrierestörung) sowie des Nervensystems (neuroimmunologisches Netzwerk, kognitive Dysfunktion).

Defekte Schleimhautbarrierefunktion (Leaky Gut) oder erhöhte Darmpermeabilität als mögliche Erklärung für hohe Prävalenz allergischer Erkrankungen und unterschiedliche Schwelle zu Erdnuss oder Nüssen:

Der steile Anstieg allergischer Erkrankungen wird auf mehrere Änderungen des Lebensstils aufgrund von Urbanisierung und Modernisierung, Kaiserschnitt, Einsatz von Antibiotika, einer verwestlichten entzündungsfördernden Ernährung und Fettleibigkeit zurückgeführt. Erstens führen nach den allgemein anerkannten Hypothesen, d.h. der Hygienehypothese und der Biodiversitätshypothese, all diese Veränderungen zu mikrobieller Dysbiose und Verlust der mikrobiellen Vielfalt im Darm, die Hauptgründe für Entzündungen, unangemessene Immunantworten und Krankheitsentwicklung sind, weil dort ist ein kontinuierlicher Austausch zwischen dem Darmmikrobiom und unserem Immunsystem durch immunmodulatorische Signale. Allergische Erkrankungen wie Nahrungsmittelallergien, Asthma und Neurodermitis sind alle durch eine Dysbiose und reduzierte Diversität des Mikrobioms gekennzeichnet.

Zweitens ist eine der jüngsten zusätzlichen Erklärungen für die erhöhte Prävalenz allergischer Erkrankungen eine defekte epitheliale (=mukosale) Barriere in Haut, Darm und Lunge (die "erweiterte epitheliale Barriere-Hypothese"). Eine beeinträchtigte Barrierefunktion der Schleimhaut oder „Leaky Gut“, die zu einer erhöhten Darmdurchlässigkeit führt, wird durch epithelschädigende Substanzen verursacht, die mit Industrialisierung, Urbanisierung und dem modernen Leben verbunden sind, wie Haushalts- und Geschirrspülmittel und die Verwendung von (ultra-)verarbeiteten Lebensmitteln unter anderem durch Emulgatoren.

Eine intakte Schleimhautbarriere ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase, da diese vor Allergenen schützt. Eine erhöhte Darmpermeabilität kann zu einer verstärkten Aufnahme von Allergenen führen, wo sie das Immunsystem aktivieren und zu schweren chronischen Entzündungen führen können. Daher ist es gut möglich, dass eine beeinträchtigte Barrierefunktion der Schleimhaut zu diesen beobachteten Unterschieden in der Schwelle zu Erdnüssen und Nüssen beiträgt.

Eine Dysfunktion der Schleimhautbarriere wurde bei Asthma, chronischer Rhinosinusitis, atopischer Dermatitis und eosinophiler Ösophagitis (EoE) sowie in einer Reihe von Studien zu Nahrungsmittelallergien nachgewiesen. Sowohl das Lactulose/Mannitol-Verhältnis im Urin (L/M-Verhältnis) als auch das Raffinose/Mannitol-Verhältnis im Urin (R/M-Verhältnis) sind häufig verwendete Zuckerabsorptionstests (SAT) zur Analyse der Dünndarmpermeabilität. In den Niederlanden wurde das R/M-Verhältnis als Zuckerabsorptionstest (SAT) implementiert und wird von nach Good Manufacturing Practice (GMP) zertifizierten Apothekern bereitgestellt. Wenn die Schleimhautintegrität beeinträchtigt ist, wird die Urinausscheidung von Raffinose erhöht (siehe Methoden für weitere Einzelheiten). Bei Kindern wurde beispielsweise eine erhöhte Darmpermeabilität bei milch- und eierallergischen Kindern im Vergleich zu 7 Kontrollen festgestellt. Ähnliche Ergebnisse wurden von Andre et al. bei Kindern und Erwachsenen mit Lebensmittelsensibilisierung im Alter von 0,6 bis 70 Jahren gefunden. In einer Studie, in der die Beziehung zwischen allergischen Symptomen und Schleimhautpermeabilität untersucht wurde, wurde eine signifikante Korrelation zwischen der Dünndarmpermeabilität und der Schwere der allergischen Symptome bei der Überweisung gezeigt.

Der Einfluss der Ernährung auf die Darmpermeabilität:

Die Ernährung ist einer der wichtigen externen Faktoren, die zur Aufrechterhaltung einer intakten mukosalen Barrierefunktion des Darms beitragen. Ungesunde oder barriereschädigende Ernährung hingegen trägt durch folgende Prozesse zur Störung der Schleimhautbarriere bei:

1. Direkte Auswirkungen von Nahrungsmitteln und Nährstoffen auf die Aufrechterhaltung oder Störung der Schleimhautintegrität im Darm.

   Vitamin A spielt eine entscheidende Rolle bei der Differenzierung von Zellen in Richtung Schleimhautbarrierefunktion. Zink und Eisen spielen eine wesentliche Rolle bei der Aufrechterhaltung der Darmepithel-Tight-Junction-Barriere über die Regulation von Claudin-3 und die Okklusion der Expression. Kurzkettige Fettsäuren, die durch die mikrobielle Fermentation von Ballaststoffen hergestellt werden, erhalten die Schleimhautintegrität durch Prozesse wie Schleimproduktion, Gewebereparatur und Hochregulierung der Expression von Tight-Junction-Proteinen.

   In einer kleinen Studie an erwachsenen Patienten mit eosinophiler Ösophagitis wurde gezeigt, dass die Einnahme von Sonnenblumenöl und/oder Pfannengerichteöl sowie die Gesamtmenge an zugesetztem Fett in einem negativen (d. h. ungünstigen) Verhältnis zu den in-vitro-Werten von stehen Permeabilität, während der Verzehr von Buttermilch/Joghurtgetränk mit Lactobacillus rhamnosus, Milchprodukten und Vitamin A günstig mit der Schleimhautpermeabilität der Speiseröhre in Zusammenhang stand.

   Im Gegensatz dazu kann die Ernährung auch schädliche Auswirkungen auf die Barrierefunktion der Schleimhaut haben. Emulgatoren in stark verarbeiteten Lebensmitteln sind Tenside, die sich wie Waschmittel verhalten, und selbst Spuren dieser Mittel erhöhen die bakterielle Translokation in Mausmodellen deutlich. Die Bildung von Advanced Glycation End Products (AGE) und Zusatzstoffen, die üblicherweise von der Lebensmittelindustrie in hochverarbeiteten Lebensmitteln verwendet werden, spielen eine Rolle.

   Somit kann unsere Ernährung einer der Schlüsselfaktoren für die Aufrechterhaltung oder Beeinträchtigung unserer epithelialen Barrierefunktion sein und kann als solche zur Vorbeugung und Behandlung chronischer Immunerkrankungen beitragen.

2. Unsere Ernährung ist eine wichtige Quelle für die Zusammensetzung unseres Mikrobioms und die Regulation der mukosalen Barrierefunktion.

   Gesunde Nahrungsbestandteile ernähren unsere Darmmikrobiota, indem sie Substrate für eine große Vielfalt von Darmmikrobenarten bereitstellen, was zu einem vielfältigen und entzündungshemmenden Mikrobiom führt. Ballaststoffe, Gemüse, Hülsenfrüchte, Getreide, Nüsse, Fisch, pflanzliche Lebensmittel, fermentierte Milchprodukte (z. Buttermilch und Joghurt), mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren n-3 und Polyphenole haben eine entzündungshemmende Wirkung durch Modulation der Zusammensetzung unserer Darmmikrobiota mit einer schützenden Wirkung auf unsere Barrierefunktion der Schleimhaut durch Regulierung der Tight-Junction-Barrieren. Eine höhere Aufnahme von tierischen Lebensmitteln, gesättigten Fettsäuren, verarbeiteten Lebensmitteln, Alkohol und Zucker induziert entzündungsfördernde Prozesse durch die Verringerung der Gesamthäufigkeit und Verringerung bestimmter Bakterienarten in unserem Darm und die daraus resultierende negative Auswirkung auf unsere Schleimhautbarrierefunktion. Pflanzliche Proteine ​​und mehrfach ungesättigte n-3-Fettsäuren bewirken neben einer erhöhten Fülle an entzündungshemmenden Spezies den gegenteiligen Effekt.

3. Die Ernährung liefert Nährstoffe, die für das Funktionieren des angeborenen und adaptiven Immunsystems unerlässlich sind, die wiederum die Barrierefunktion der Schleimhaut regulieren. T-Zellen, angeborene lymphoide Typ-2-Zellen (IL2) und Interleukin 13 (IL13) spielen eine wichtige Rolle. Nach sehr strengen Kriterien werden mehrere Nährstoffe von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) für ihre immunmodulatorischen Eigenschaften anerkannt. Dies sind Kupfer, Folsäure, Eisen, Selen, Vitamin A, B6, B12, C, D und Zink.
4. Unsere Ernährung kann entweder entzündungsfördernde oder entzündungshemmende Wirkungen im Darm und in unserem Körper hervorrufen. Die Ernährung gehört zu den wichtigsten Einflussfaktoren auf die Gesundheit in modernen Gesellschaften. Eine schlechte Ernährung ist eine der Hauptursachen für chronische Krankheiten. Die Zusammensetzung unserer Ernährung kann Entzündungen entscheidend fördern oder reduzieren und kann daher entzündliche Erkrankungen wie Asthma und atopische Dermatitis beeinflussen. Dies kann nicht auf einzelne Lebensmittel zurückgeführt werden, stattdessen ist das gesamte Ernährungsmuster wichtig. Eine westliche Ernährungsweise, die durch einen hohen Verzehr von Fleisch, stark verarbeiteten Lebensmitteln, Fertiggerichten und Fertiggerichten, raffiniertem Getreide, Zucker, Omega-6-Fettsäuren und gesättigten Fettsäuren sowie einem geringen Verzehr von Ballaststoffen, Omega, gekennzeichnet ist 3 Fettsäuren, Antioxidantien, Obst, Gemüse und pflanzliche Lebensmittel. Eine solche Ernährung induziert einen entzündungsfördernden Zustand unseres Immunsystems und eine erhöhte Darmpermeabilität.

Im Gegensatz dazu haben Ernährungsmuster wie eine traditionelle mediterrane Ernährung mit einem hohen Gehalt an einfach ungesättigten (MUFA), mehrfach ungesättigten ω-3-Fettsäuren, hausgemachten Mahlzeiten, Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten und Getreide im Vergleich entzündungshemmende Wirkungen gezeigt mit typisch nordamerikanischen und nordeuropäischen Ernährungsgewohnheiten. Speziell im Hinblick auf allergische Erkrankungen ist die Verwendung von Bio-Milch und unverarbeiteter Milch mit einer geringeren Prävalenz allergischer Erkrankungen verbunden, wie in der KOALA-Geburtskohortenstudie und Studien mit Kindern auf Bauernhöfen gezeigt wurde.

Zusammengenommen gibt es für Erdnuss- und Nussallergien noch keine Heilung, und die Schwellenwerte für Erdnuss oder Nüsse sind aus unbekannten Gründen sehr unterschiedlich. Eine Erdnuss- und Nussallergie liegt häufig bei Patienten mit gleichzeitig bestehenden atopischen Erkrankungen wie Neurodermitis und atopischem Asthma vor, die auf entzündlichen Prozessen beruhen. Eine beeinträchtigte Schleimhautbarriere kann zu den beobachteten Unterschieden in den Schwellenwerten gegenüber Erdnüssen und Nüssen beitragen. Die Ernährung kann unsere Immunfunktion, die Zusammensetzung der Darmmikrobiota und die Darmpermeabilität entweder positiv oder negativ beeinflussen und kann daher die Schwellenwerte für Erdnüsse und Nüsse sowie die Schwere gleichzeitig bestehender Symptome wie atopische Dermatitis und Asthma beeinflussen.

Daher wird eine Studie zur diätetischen Intervention, wie sie in diesem Protokoll vorgeschlagen wird, zu einem Mangel an Wissen über die Auswirkungen einer gesunden Ernährung auf die Darmpermeabilität und die klinischen Symptome bei allergischen Erkrankungen führen.

Die Studie wird bei Kindern durchgeführt, da Erdnuss- und Nussallergien oft lebenslang bestehen, schwerwiegend sein können, noch nicht heilbar sind und einen erheblichen Einfluss auf die Lebensqualität haben, der von Eltern unterschätzt wird. Das Risiko unbeabsichtigter allergischer Reaktionen gilt insbesondere für Kinder mit einer niedrigen Erdnussschwelle. Bei einem höheren Schwellenwert müssen weniger Produkte vermieden werden, was die Lebensqualität verbessert. Darüber hinaus ist die Komorbidität bei allergischen Erkrankungen wie Ekzemen bei Kindern am stärksten ausgeprägt. Daher werden Kinder am meisten von unseren Studienergebnissen profitieren, wenn wir zeigen können, dass eine immununterstützende Ernährung die Darmbarrierefunktion verbessert und allergische Symptome lindert.