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Lebensmittelallergien

Mit Viren gegen Lebensmittelallergien

| Redakteur: Dr. Ilka Ottleben

Entzündung der Darmschleimhaut in allergischen Mäusen (links, z.B. Verdickung der Basalmembran) im Vergleich zu MVA-OVA-vakzinierten Mäusen mit gesunder Darmschleimhaut (rechts).
Entzündung der Darmschleimhaut in allergischen Mäusen (links, z.B. Verdickung der Basalmembran) im Vergleich zu MVA-OVA-vakzinierten Mäusen mit gesunder Darmschleimhaut (rechts). (Bild: Paul-Ehrlich-Institut)

Forschern des Paul-Ehrlich-Instituts ist es mit modifizierten Impfviren gelungen, in einem Allergiemodell die Entstehung einer Lebensmittelallergie gegen Hühnereiweiß zu verhindern. Die Viren übernehmen hierbei eine Doppelfunktion: Sie transportieren die genetische Information des Allergens in die Zielzellen des Immunsystems und haben zudem selbst einen immunmodulatorischen Effekt.

Langen – Lebensmittelallergien nehmen in allen industrialisierten Ländern zu. Etwa fünf Prozent der Kinder und drei bis vier Prozent der Erwachsenen sind betroffen. Den Auslöser zu vermeiden gilt als „Therapie“ der Wahl. Eine Hyposensibilisierung mit Proteinextrakten wie bei Pollenallergien ist bei Lebensmittelallergien nicht etabliert – zudem ist das Risiko schwerer Reaktionen bis hin zum anaphylaktischen Schock zu hoch.

Einen völlig anderen Weg der Hyposensibilisierung beschreiten daher Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts mit dem modifizierten Vacciniavirus Ankara (MVA). MVA ist ein abgewandeltes Impfvirus, das sich in vielen klinischen Prüfungen in der Infektionsmedizin bereits als sicher erwiesen hat.

Viren transportieren die genetische Information des Allergens

Mit Hilfe von MVA wird die genetische Information des Allergens, an das der Körper gewöhnt werden soll, in antigen­präsentierende Zellen des Körpers transportiert und erst dort in Protein übersetzt. Bei der etablierten Hyposensibilisierung beispielsweise gegen Gräserpollen werden dagegen direkt Allergenextrakte verwendet. Bei der neuen Methode kommt das Immunsystem somit erst bei der Präsentation von Allergenfragmenten auf der Oberfläche spezifischer Zellen in Kontakt mit dem Allergen. Schwere allergische Reaktionen wie bei der direkten Zufuhr des Allergens über die Nahrung sind hier nicht zu erwarten.

Forscher der Abteilungen Allergologie und Virologie des Paul-Ehrlich-Instituts hatten bereits zeigen können, dass nach „Impfung“ (Vakzinierung) von Mäusen mit MVA, die das Gen für das Hühnereiweiß Ovalbumin enthielten (MVA-OVA), und anschließender Exposition mit Hühnereiweiß die massive Zunahme allergieauslösender OVA-spezifischer IgE-Antikörper ausblieb. Bei nicht vorbehandelten Tieren stiegen die IgE-Antikörper durch die Gabe von Ovalbumin dagegen stark an [1].

Mausmodell: Entstehung einer Lebensmittelallergie gegen Hühnereiweiß verhindert

Welche klinische Bedeutung haben diese Veränderungen? Hierzu haben Forscher um Dr. Masako Toda, Nachwuchsgruppenleiterin der Forschungsgruppe „Experimentelle Allergiemodelle“ im PEI, ein Allergiemodell bei Mäusen entwickelt. Die Sensibilisierung mit Ovalbumin führte bei den Mäusen zu klinischen Symptomen wie Durchfall, Abnahme des Körpergewichts und der Körpertemperatur. Die PEI-Forscher konnten zeigen, dass durch Impfung mit MVA-OVA das Auftreten der allergischen Symptome verhindert wird. Mehr noch: In Zusammenarbeit mit Forschern von der Universität Tokio, Japan, wiesen die Forscher nach, dass durch die Vakzinierung entzündliche Veränderungen der Darmschleimhaut ausblieben (siehe Abbildung).

Bei Untersuchung der lokalen Immunantwort im Dünndarm konnten die Forscher darüber hinaus über die veränderte Ausschüttung der Zytokine (u.a. Hemmung der Interleukin-4- und Stimulation der Interferon-gamma-Ausschüttung) nachweisen, dass die unerwünschte (allergische) Antwort der TH2-Helferzellen gehemmt und die gewünschte TH1-Helferzellantwort gefördert wurde. „Das ist das, was wir bei einer Allergiebehandlung sehen wollen, eine Suppression der IgE-Antwort und eine Erhöhung der TH1-Immunantwort“, erläutert Dr. Stephan Scheurer den Erfolg dieses Ansatzes. Er ist Leiter des Fachgebiets "Rekombinante Allergentherapeutika" des PEI.

In den nächsten Schritten werden die PEI-Wissenschaftler prüfen, wie lange dieser Allergieschutz anhält und ob sich mit diesem Therapieansatz bereits vorhandene Allergien erfolgreich behandeln lassen. „Sollte dies für unser Testallergen Ovalbumin möglich sein, gehen wir davon aus, dass sich dieses Modell auch auf andere Lebensmittelallergene übertragen lässt“, erklärt Scheurer.

Modifizierter Virus ist ein wirksamer Immunmodulator

Bei der Allergie kommt es zu einer übermäßigen Antwort von TH2-Helferzellen, einer bestimmten Gruppe von Lymphozyten des Immunsystems, gegen eigentlich harmlose Antigene wie Pollen oder auch Antigene in Erdnüssen, Hühnerei, etc. Bei der Hyposensibilisierung wird versucht, das Gleichgewicht wieder in Richtung einer Antwort der TH1-Helferzellen zu verschieben und so eine Normalisierung der Immunreaktion herbeizuführen. Das Virus dient bei diesem neuen Ansatz der Hyposensibilisierung nicht nur als Transporter der genetischen Information des Allergens: Das modifizierte Virus Ankara ist ein wirksamer Immunmodulator, denn es erzeugt eine starke TH1-Helferzellantwort gegen Antigene. Dabei werden allergenspezifische IgG2a-Antikörper, die als blockierende Antikörper wirken können, und Zytokine (Interferon-gamma) induziert, die der allergischen Reaktion entgegenwirken. Dies trägt zur Wiederherstellung einer normalen Immunantwort bei.

Literatur: [1] Albrecht M, Suezer Y, Staib C, Sutter G, Vieths S, Reese G (2008): Vaccination with a Modified Vaccinia Virus Ankara-based vaccine protects mice from allergic sensitization. J Gene Med 10: 1324-1333.

Originalpublikation: Bohnen C, Wangorsch A, Schülke S, Nakajima-Adachi H, Hachimura S, Burggraf M, Süzer Y, Schwantes A, Sutter G, Waibler Z, Reese G, Toda M, Scheurer S, Vieths S (2013): Vaccination with recombinant modified vaccinia virus1 Ankara prevents the onset of intestinal allergy in mice. Allergy Jul 30 [Epub ahead of print]. DOI: 10.1111/all.12192)

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