Ernährungsintervention bei Nahrungsmittelallergien (AC18/00031)

DIFAMEM ist ein originelles integratives Projekt, das darauf abzielt, das Potenzial einer mit Pektin angereicherten Ernährung zur Behandlung von Nahrungsmittelallergien zu nutzen und deren Auswirkungen auf das Epigenom und Mikrobiom, metabolische Veränderungen und Immunmodulation umfassend zu untersuchen. DIFAMEM wurde von den Regulierungsbehörden und dem Ethik-Forschungsausschuss von Malaga genehmigt.

In den letzten Jahren hat das Mikrobiom als Ziel von Interventionen gegen Nahrungsmittelallergien an Aufmerksamkeit gewonnen, z. durch den Einsatz von Präbiotika, das sind unverdauliche Nahrungsbestandteile, die das Wachstum und die Aktivität bestimmter Mikroorganismen stimulieren. Derzeit besteht großes Interesse am Potenzial pflanzlicher Ballaststoffe als Schutzkomponente gegen Allergien, basierend auf vielversprechenden Ergebnissen, die in Asthmamodellen erzielt wurden. Ballaststoffe wie Pektin können die Darmmikrobiota verändern und zu erhöhten lokalen und systemischen Konzentrationen von aus der Darmmikrobiota stammenden kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) führen. SCFAs, einschließlich Acetat, Propionat und Butyrat, können durch epigenetische Modulation die Bildung peripherer regulatorischer T-Zellen fördern und durch transkriptionelle Modulation die Entzündungsfunktion dendritischer Zellen (DC) unterdrücken. Es ist wahrscheinlich, dass bei diesen Prozessen auch weitere Metaboliten eine wichtige Rolle spielen. Daher ist die ungezielte Anwendung der Metabolomik bei Nahrungsmittelallergien eine attraktive Option für die Entdeckung neuer Metaboliten. Diese Technologie wurde verwendet, um einen Zusammenhang zwischen den positiven Auswirkungen der Verwendung von Präbiotika und Veränderungen der fäkalen Metaboliten aufzuzeigen.

Pektin ist ein Polysaccharid, das natürlicherweise in Früchten vorkommt, hauptsächlich in der Schale und im Kern. Kürzlich wurde berichtet, dass eine mit Pektin ergänzte Ernährung das Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes in der Darm- und Lungenmikrobiota verändert, die Konzentrationen von SCFAs in Fäkalien und Seren erhöht und die Entwicklung von Atemwegsentzündungen reduziert, indem die DC-Funktion über die Aktivierung von GPR41 unterdrückt wird ( freier Fettsäurerezeptor 3, FFAR3). Insbesondere wurde gezeigt, dass natürliches Apfelpektin eine immunmodulierende Wirkung bei Allergien hat, obwohl die Mechanismen noch geklärt werden müssen. Der dominierende Bestandteil von Pektin ist eine lineare Galacturonsäurekette (GalA), in der ein Teil der Carboxylsäuregruppen als Methylester vorliegt. Das Verhältnis der veresterten GalA-Gruppen zur Gesamtzahl der GalA-Gruppen wird als Veresterungsgrad (DE) bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Pektin: Hochmethoxypektin (HMP) mit DE >50 % und Niedrigmethoxypektin (LMP) mit DE <50 %. Der Großteil des natürlichen Pektins ist HMP, während LMP in verarbeiteten Lebensmitteln häufiger vorkommt. Sowohl HMP als auch LMP scheinen immunmodulatorische Wirkungen zu besitzen und die SCFA-Spiegel bei behandelten Mäusen zu erhöhen. LMP wird von der Mikrobiota im Ileum effizienter fermentiert, während HMP hauptsächlich im proximalen Dickdarm fermentiert wird. Diese Daten deuten darauf hin, dass die verschiedenen Pektinarten ihre immunmodulatorischen Wirkungen über unterschiedliche Mechanismen entfalten können, allerdings ist wenig über die verschiedenen Pektinarten im Zusammenhang mit Nahrungsmittelallergien bekannt.

Die Prävalenz von Nahrungsmittelallergien hat im letzten Jahrzehnt dramatisch um über 50 % zugenommen und betrifft schätzungsweise 5 % der Erwachsenen und 8 % der Kinder. Früchte sind weltweit der häufigste Auslöser bei Jugendlichen und Erwachsenen. Die Familie der Rosaceae enthält die am häufigsten betroffenen Früchte, wobei unspezifische Lipidtransferproteine ​​(nsLTPs) die primären Sensibilisatoren sind, wie z. B. das Hauptallergen von Pfirsichen Pru p 3. NsLTPs sind Panallergene, die mit einer Sensibilisierung gegenüber mehreren taxonomisch nicht verwandten pflanzlichen Lebensmitteln verbunden sind. Sie sind sehr stabil und können ein komplexes klinisches Muster namens LTP-Syndrom verursachen, das lebensbedrohliche Reaktionen wie Anaphylaxie umfasst. Selbst in milderen Formen kann dieses Syndrom die Lebensqualität erheblich beeinträchtigen und hohe sozioökonomische Kosten verursachen.

Die DIFAMEM-Studie basiert auf der Hypothese, dass eine diätetische Intervention durch die Verwendung eines natürlichen Lebensmittelbestandteils mit präbiotischen Eigenschaften wie Pektinen positive Auswirkungen auf Patienten mit Nahrungsmittelallergien haben wird. Ein solcher Eingriff wäre sicherer als eine spezifische Allergen-Immuntherapie und vermeidet allergische Nebenwirkungen. Die Untersuchung der Mechanismen dieses Eingriffs durch moderne innovative Omics-Technologien wird es uns ermöglichen, den Ansatz gezielt weiter zu optimieren.

Teilnehmer mit einer bestätigten nsLTP-Allergie von der Allergieabteilung des Hospital Regional Universitario de Málaga werden nach Einholung einer Einverständniserklärung eingeschrieben, um eine diätetische Intervention mit zwei verschiedenen Pektinen (Zitrusfrüchte mit niedrigem DE oder Apfel mit hohem DE) oder Placebo zu erhalten. DBPCFC mit bekannten Mengen an Pru p 3 wird vor und nach der diätetischen Intervention durchgeführt, um die Verbesserung der oralen Verträglichkeit von nsLTP zu bestimmen. Vor und nach dem Eingriff werden außerdem Blut- und Stuhlproben entnommen, um die Auswirkungen auf das Epigenom und Mikrobiom, metabolische Veränderungen und Immunmodulation zu analysieren.