Titelaufnahme

Ob ein Protein als Allergen wirken kann oder nicht hängt von vielerlei Faktoren ab. Diese reichen von der Struktur und enzymatischen Aktivität des Allergens selbst über Effekte von anderen Proteinen die gemeinsam mit dem Allergen aufgenommen werden bis zu kurzfristigen Einflüssen im Patienten selbst wie Medikation oder Erkrankungen. Um der komplexen Frage der Allergenität gerecht zu werden verwendeten wir daher einen mehrgleisigen Ansatz um verschiedene Aspekte zu untersuchen. Auf der kleinsten Größenebene, dem Epitop, konnten wir durch Selektion von anti-idiotypischen Spezifitäten aus einer Phagenbibliothek, welche das IgG Repertoir eines Graspollenallergikers repräsentiert eine Antikörperbindungsregion an der Interfaceregion der beiden Proteinketten des dimeren Graspollenallergens Phl p 1 charakterisieren. Die Rolle von individuellen Allergenen, welche jeweils auch über ihr allergenes Potential hinausgehen Eigenschaften besitzen welche potentiell das angeborene Immunsystem aktivieren könnten, in der Sensibilisierungsphase wurde in einem murinen Modell der atopischen Dermatitis (AD) untersucht. Dazu wurden die Hauptallergene der Hausstaubmilbe Der p 1 und Der p 2 in recombinanter Form epikutan appliziert. Dabei zeigte sich, dass diese starke Symptome auf der Haut auslösen obwohl nur modereate Mengen an spezischen Antikörpern produziert wurden.

Um zu untersuchen welchen Impakt die Verdauung auf die Sensibilisierungsfähigkeit von Nahrungsmittelallergenen hat BALB/c Mäuse unter Einfluss von nicht verschreibungspflichtigen Medikamenten zur Behandlung von Sodbrennen wie Rennie®-Antazid, Rennie-Digestiv® oder Basenpulver mit Kabeljau gefüttert. Diese Magensäure neutralisierenden Substanzen führten zu einem erhöhten Risiko der Sensibilisierung durch den Fischextrakts. Zusammenfassend konnten wir in dieser Arbeit expemplarisch verschiedene Aspekte beschreiben, welche die Allergenität beinflussen. Diese reichen von der Proteinstruktur bis zum Einfluss von Medikation. Dies stellt die Komplexität der Frage, was ein Protein zum Allergen macht, exemplarisch dar und unterstreicht die Notwendigkeit einer systemischen Betrachtung dieses Problems.

Until today no definite answer has been found as to the reason why a given protein can act as an allergen or is non-allergenic.

Allergenicity is dependent on many diverse factors, ranging from protein structure to enzymatic activity, to interaction both with other allergens and non-allergenic matrix proteins. Transient influences present in the patient at the time of first allergen contact may also play a role. To tackle the high complexity of the problem of protein allergenicity, we used a multi-pronged approach to examine some of these aspects. On the lowest level of complexity, the epitope structure, we aimed to characterize the antibody binding site on the major grass pollen allergen Phl p 1. For this purpose we selected anti-idiotypic specificities from a Fab-display phage library presenting the IgG repertoire of a grass pollen allergic patient uncovering an epitope patch located at the interface region of the two peptide chains comprising the homo-dimeric allergen. The next level of complexity, the role of protein functions beside allergenicity was examined in a murine model of atopic dermatitis. For this purpose we used house dust mite allergens Der p 1 and Der p 2 as models, as these proteins possess characteristics potentially able to activate the innate immune systeme. Der p 1 is a cystein protease and Der p 2 has been implicated to be a functional mimic of MD-2, a part of the TLR 4 signaling complex. In this model, skin lesions and eosinophil infiltrates into the dermis were observed despite only moderate levels of specific antibodies.

To examine the impact of digestion on allergenicity, the effects of common over-the-counter remedies for heartburn on the allergenic potential of codfish were investigated. We fed BALB/c with extract from this source under concomitant treatment with either Rennie®-Antazid, Rennie-Digestiv® or base powder. This study allowed us to show that indeed these acid-neutralizing compounds were able to heighten the allergenicity of the fish extract.

Taken together, in this work we could show some examples of aspects influencing allergenicity, from protein structure and function to medical treatment having influence on the ability of proteins to sensitize patients. This underscores the complexity of the question of allergenicity and highlights the necessity of a multi-facetted approach to the problem.