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Allergische Reaktionen

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Allergic Reactions

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Eine Allergie ist eine überempfindliche Immunreaktion auf eine normalerweise harmlose Substanz. Der erste Prozess, der zur Feststellung einer Allergie notwendig ist, ist die Sensibilisierung. Beispielsweise wurden Personen, die allergisch gegen Gräserpollen sind, sensibilisiert. Ihre Immunzellen, die die Atemwege auskleiden, nehmen die Allergene auf und bauen sie in Fragmente ab. Diese Immunzellen werde nAntigenpräsentierende Zellen oder APCs genannt, weil sie die abgebauten Allergenfragmente auf ihrer Oberfläche zeigen. Die APCs aktivieren eine andere angetroffene Zelle, Typ zwei T-Helferzellen, abgekürzt als Th2. Das aktivierte Th2 setzt dann chemische Signale frei, die bewirken, dass sich eine andere Art von Immunzelle, B-Zellen, zu Antikörper-produzierenden Plasmazellen entwickelt, die Immunglobulin E oder IgE, eine Klasse von Antikörpern, bilden. In diesem Fall erzeugt die Exposition gegenüber Gräserpollen ein IgE, das spezifisch für diesen Pollen ist und eine allergische Reaktion hervorruft, die eindeutig für Gräserpollen und keinem anderen Typ ist. Einmal hergestellt, bindet sich IgE an die Oberfläche von spezialisierten Zellen, sogenannten Mastzellen, die sich in Geweben wie Schleimhäuten und Haut befinden. Nach der Sensibilisierung tritt jedes Mal eine allergische Reaktion auf, wenn eine Person auf das Allergen trifft, gegen das sie allergisch ist, nachdem sich das Allergen an sein spezifisches IgE auf Mastzellen gebunden hat. Wenn sich beispielsweise das Gräserpollenallergen an sein IgE bindet, werden Chemikalien freigesetzt, die Allergiesymptome hervorrufen, z. B. Leukotriene und Histamine, die zu Niesen, Schnupfen und Entzündungen der Nasenwege führen. Allergenexposition bewirkt auch, dass Mastzellen und Th2 chemische Signale freisetzen, die andere entzündungsinduzierende Immunzellen wie Eosinophile und Basophile rekrutieren und aktivieren, um die Symptome weiter zu verstärken.

24.7:

Allergische Reaktionen

Überblick

Wir sprechen von einer Allergie, wenn das Immunsystem eine Reaktion gegen einen gutartigen Fremdpartikel wie Nahrungsmittel, Pollen oder Tierhaare auslöst. Diese Auslöser werden als Allergene bezeichnet. Ist das Immunsystem einer überempfindlichen Person gegen ein bestimmtes Allergen vorbereitet worden, löst es bei jedem weiteren Auftreffen des Allergens allergische Symptome aus. Die Symptome können mild sein, wie beim Heuschnupfen oder schwer sein, wie bei einem potenziell tödlichen anaphylaktischen Schock.

Die Sensibilisierung ist der erste Schritt einer Allergie

Das Immunsystem ist entscheidend für die Verteidigung eines Organismus gegen Bakterien, Viren, Pilze, Toxine und Parasiten. Bei einer überempfindlichen Reaktion kann es jedoch durch harmlose Substanzen ausgelöst werden und unangenehme oder potenziell lebensbedrohliche Überreaktionen, so genannte Allergien, hervorrufen. Der erste Schritt zur Feststellung einer Allergie ist die Sensibilisierung. Eine Person wird zum Beispiel gegen die Pollen der Ambrosia allergisch, wenn erstmals die Immunzellen in den Atemwegen die Pollen aufnehmen und die Allergene in Fragmente zerlegen. Diese Immunzellen werden als antigenpräsentierende Zellen bezeichnet, weil sie die abgebauten Allergenfragmente auf ihrer Oberfläche präsentieren. Beispiele für antigenpräsentierende Zellen sind dendritische Zellen, Makrophagen und B-Zellen.

Nachfolgend aktivieren die antigenpräsentierende Zellen dann Typ2-T-Helferzellen, denen sie begegnen (Th2). Die aktivierten Th2 setzen dann chemische Signale (z.B. Zytokine) frei, die die B-Zellen zur Differenzierung in Antikörper produzierende Plasmazellen bewegen. Die Plasmazellen wiederum produzieren Immunglobulin E (IgE), eine Klasse von Antikörpern.

Sobald es gebildet wird, bindet IgE an die Oberfläche von Mastzellen. Mastzellen sind besonders häufig in Geweben zu finden, die das Äußere und das Innere eines Organismus trennen. Dazu gehören die Haut, die Lungenschleimhaut, der Verdauungstrakt, der Mund und die Nase. Durch die Bindung von IgE an die Mastzellen wird die Sensibilisierung abgeschlossen.

Wiederholte Allergen-Exposition induziert eine unangemessene Immunreaktion

Wenn der Körper das nächste Mal auf Ambrosiapollen trifft, regt das IgE die Mastzellen zur Produktion von Entzündungsmolekülen wie Histaminen, Leukotrienen und Zytokinen an. Diese Chemikalien erzeugen die typischen allergischen Symptome des Heuschnupfens: Niesen, laufende Nasen und Nasenwegsentzündung. Die Allergenexposition führt auch dazu, dass Mastzellen und Th2 chemische Signale freisetzen, die andere entzündungsauslösende Immunzellen, wie Eosinophile und Basophile, anregen und die Symptome weiter verstärken.

Die IgE, welche als Reaktion auf Ambrosiapollen während der Sensibilisierung produziert wurden, sind spezifisch für Ambrosia. Das bedeutet, dass diese IgE eine Immunantwort (d.h. eine allergische Reaktion) auslösen, wenn sie auf Ambrosiapollen treffen. In einigen Fällen kann das für Ambrosiapollen spezifische IgE auch als Reaktion auf andere Allergene eine allergische Reaktion auslösen. Diesen Vorgang nennt man Kreuzreaktivität.

Ein anaphylaktischer Schock ist eine potenziell tödliche, systemische allergische Reaktion

Während einige allergische Episoden lediglich eine nervige Belastung darstellen können, haben andere potenziell tödliche Folgen, wenn sie nicht umgehend behandelt werden. Obwohl die Prävalenz der Anaphylaxie regional unterschiedlich ist, leiden schätzungsweise 0,05-2% der Menschen an einem anaphylaktischen Schock—dem raschen Einsetzen einer systemischen allergischen Reaktion. Auslöser können Nahrungsmittel, Medikamente, Latex und Insektengift sein. Innerhalb von Minuten nach der Allergenexposition setzen Mastzellen eine große Anzahl von Mediatoren in den Blutkreislauf frei. Die Mediatoren, wie zum Beispiel Histamine, Leukotriene und Tryptasen führen zu einer Verengung der Atemwege (Bronchokonstriktion), einer Erweiterung der Blutgefäße (Vasodilatation), einer erhöhten Schleimproduktion, Veränderungen der Herzfrequenz und der Gefäßdurchlässigkeit.

Um eine Anaphylaxie zu diagnostizieren, sollte man nach Symptomen wie Ausschlägen, einem raschen Anstieg der Schleimbildung, Atembeschwerden, reduziertem Blutdruck und gastrointestinalen Symptomen über einen Zeitraum von einigen Minuten bis zu Stunden nach der Allergenexposition, Ausschau halten. Epinephrin ist das einzige wirksame Medikament, das den komplexen physiologischen Veränderungen während der Anaphylaxie entgegenwirkt. Es bewirkt die Verengung der Blutgefäße, erhöht die Herzfrequenz, stabilisiert die Herzkontraktilität und erhöht den Luftstrom durch die Atemwege. Epinephrin wird in der Regel automatisch mit einem EpiPen appliziert, da eine schnelle Reaktion nach dem Einsetzen der Anaphylaxie äußerst wichtig ist.

Suggested Reading

Reber, Laurent L., Joseph D. Hernandez, and Stephen J. Galli. “The Pathophysiology of Anaphylaxis.” Journal of Allergy and Clinical Immunology 140, no. 2 (August 2017): 335–48. [Source]

Valenta, Rudolf, Heidrun Hochwallner, Birgit Linhart, and Sandra Pahr. “Food Allergies: The Basics.” Gastroenterology 148, no. 6 (May 1, 2015): 1120-1131.e4. [Source]