Allergien gegen pflanzliche Nahrungsmittel: Bedeutung der Lipidtransfer-Proteine! Blog#86
Allergische Reaktionen auf pflanzliche Nahrungsmittel können durch nicht-spezifische Lipidtransfer-Proteine (nsLTPs) verursacht werden. Diese Proteine sind weit verbreitet in Früchten, Nüssen, Gemüsen und Getreide zu finden. Doch was genau sind nsLTPs und wie führen sie zu Allergien?
Wissenschaftlicher Background zu nsLTPs
Nicht-spezifische Lipidtransfer-Proteine (nsLTPs) stellen eine Gruppe kleiner, nicht-glykosylierter Proteine mit einer Größe von 6-9 kDa dar. Diese Proteine sind weit verbreitet in Landpflanzen anzutreffen.Ihre dreidimensionale Struktur besteht aus vier Alpha-Helices, die durch vier hoch konservierte Disulfidbrücken stabilisiert und durch flexible Schleifen verbunden sind. Charakteristisch für die nsLTP-Struktur ist eine interne, tunnelartige, hydrophobe Kavität, die die Bindung und den Transport verschiedener Lipide ermöglicht. Diese Struktur ist entscheidend für ihre Funktion als Lipidtransporter.
Diese Proteine, von verschiedenen Genfamilien kodiert, kommen in vielen Blütenpflanzen vor und spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Barrierepolymeren auf der Oberfläche von Pflanzengeweben, die vor biotischem (zB Befall durch Viren, Pilze, Parasiten) und abiotischem (zB Trockenheit, Hitze, Kälte) Stress schützen. Es gibt zwei Haupttypen von nsLTPs: LTP1 (9-10 kDa) und LTP2 (6-7 kDa), wobei die meisten allergenen nsLTPs dem Typ LTP1 angehören. Der WHO-Unterausschuss für Allergennomenklatur listet 46 bekannte nsLTPs auf.
Pru p 3, das nsLTP des Pfirsichs, ist ein exemplarisches Allergen dieser Protein-Familie. Die vollständige Sequenzierung und strukturelle Charakterisierung zeigte, dass es sich hier um ein Protein mit 91-93 Aminosäuren, einem hohen isoelektrischen Punkt und einem konservierten 8-Cystein-Motiv handelt. Weitere wissenschaftliche Studien an ligandierten nsLTPs, wie Pru p 3, haben gezeigt, dass der innere Hohlraum an verschiedene Liganden binden kann, darunter Fettsäuren, Acyl-Coenzym A und Phospholipide, was die Vielseitigkeit dieser Proteine unterstreicht.
Einige Menschen, die gegenüber nsLTPs sensibilisiert sind, zeigen ohne das Vorhandensein eines Kofaktors und der "unglücklichen" Kombination mehrerer nsLTPs keinerlei klinische Symptome! In einer Studie zum nsLTP-Syndrom wurden 87 Personen, die gegen Pru p 3 sensibilisiert waren, untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass 44 % dieser Gruppe Anaphylaxie erlebten, 43 % Hautreaktionen aufwiesen und immerhin 13 % vollständig asymptomatisch waren. Trotz dieser Erkenntnisse bleibt die genaue Ursache für das Fehlen von Symptomen bei einigen Sensibilisierten unverstanden.
Die genaue Prävalenz von nsLTP-Allergien in Deutschland ist derzeit nicht flächendeckend erfasst. Jedoch gibt es epidemiologische Studien zur Häufigkeit dieser Allergien im mediterranen Raum. In einer solchen Studie wurden 9 % von 23.000 Patienten in Mittel- und Süditalien als gegenüber Pru p 3 sensibilisiert gemeldet.
Die Behandlung von nsLTP-Allergien ist herausfordernd, da diese Allergien oft persistent sind und schwere Symptome verursachen können. Das Management der nsLTP-Allergie beschränkt sich derzeit darauf, relevante Nahrungsmittel zu meiden und Beratung zu möglichen Kofaktoren zu geben. Die spezifische Immuntherapie, bei der der Patient allmählich an steigende Mengen des Allergens gewöhnt wird, befindet sich noch in der experimentellen Phase.
Zur Linderung von Symptomen können Antihistaminika und Glukokortikoide eingesetzt werden. In schweren Fällen kann die intramuskuläre Gabe von Epinephrin (Adrenalin) mittels eines Autoinjektors lebensrettend sein.
Diese Proteine, von verschiedenen Genfamilien kodiert, kommen in vielen Blütenpflanzen vor und spielen eine entscheidende Rolle bei der Bildung von Barrierepolymeren auf der Oberfläche von Pflanzengeweben, die vor biotischem (zB Befall durch Viren, Pilze, Parasiten) und abiotischem (zB Trockenheit, Hitze, Kälte) Stress schützen. Es gibt zwei Haupttypen von nsLTPs: LTP1 (9-10 kDa) und LTP2 (6-7 kDa), wobei die meisten allergenen nsLTPs dem Typ LTP1 angehören. Der WHO-Unterausschuss für Allergennomenklatur listet 46 bekannte nsLTPs auf.
Pru p 3, das nsLTP des Pfirsichs, ist ein exemplarisches Allergen dieser Protein-Familie. Die vollständige Sequenzierung und strukturelle Charakterisierung zeigte, dass es sich hier um ein Protein mit 91-93 Aminosäuren, einem hohen isoelektrischen Punkt und einem konservierten 8-Cystein-Motiv handelt. Weitere wissenschaftliche Studien an ligandierten nsLTPs, wie Pru p 3, haben gezeigt, dass der innere Hohlraum an verschiedene Liganden binden kann, darunter Fettsäuren, Acyl-Coenzym A und Phospholipide, was die Vielseitigkeit dieser Proteine unterstreicht.
Struktur von Pru p 3 (nsLTP des Pfirsichs).
Die Disulfidbrücken spielen eine entscheidende Rolle bei der Faltung von nsLTPs, indem sie zu einer kompakten Struktur mit hoher thermischer und proteolytischer Stabilität beitragen.
Lipid-Transfer-Proteine sind daher im Gegensatz zu vielen anderen Allergenen resistent gegenüber Hitze, werden im Verdauungstrakt nicht zerstört und finden sich auch in prozessierten oder gekochten Nahrungsmitteln.
Ein weiteres Merkmal von nsLTP-Allergenen ist deren ausgeprägte Kreuzreaktivität. Aufgrund der hohen Homologie zwischen nsLTPs auch nicht verwandter pflanzlicher Nahrungsmittel oder Pollen können Personen, die gegen ein bestimmtes nsLTP sensibilisiert sind, allergische Symptome gegen eine Vielzahl verschiedener anderer nsLTPs entwickeln.
nsLTPs gelten als ein Hauptverursacher von IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien und lebensmittelinduzierter Anaphylaxie bei Erwachsenen.
Die Disulfidbrücken spielen eine entscheidende Rolle bei der Faltung von nsLTPs, indem sie zu einer kompakten Struktur mit hoher thermischer und proteolytischer Stabilität beitragen.
Lipid-Transfer-Proteine sind daher im Gegensatz zu vielen anderen Allergenen resistent gegenüber Hitze, werden im Verdauungstrakt nicht zerstört und finden sich auch in prozessierten oder gekochten Nahrungsmitteln.
Ein weiteres Merkmal von nsLTP-Allergenen ist deren ausgeprägte Kreuzreaktivität. Aufgrund der hohen Homologie zwischen nsLTPs auch nicht verwandter pflanzlicher Nahrungsmittel oder Pollen können Personen, die gegen ein bestimmtes nsLTP sensibilisiert sind, allergische Symptome gegen eine Vielzahl verschiedener anderer nsLTPs entwickeln.
nsLTPs gelten als ein Hauptverursacher von IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien und lebensmittelinduzierter Anaphylaxie bei Erwachsenen.
- Die IgE-vermittelte Nahrungsmittelallergie entsteht, wenn das Immunsystem fälschlicherweise auf Lipidtransferproteine (nsLTPs) in Nahrungsmitteln reagiert. Beim ersten Kontakt mit nsLTP kommt es zur Sensibilisierung. Das Immunsystem erkennt das Protein als fremd und produziert spezifische Antikörper, insbesondere Immunglobulin E (IgE). Bei erneutem Kontakt binden diese IgE-Antikörper an Mastzellen und Basophile, die im Körpergewebe verteilt sind. Dies löst die Freisetzung von Entzündungsmediatoren wie Histamin aus, die verschiedene allergische Symptome hervorrufen können, darunter Hautausschläge, Juckreiz, Schwellungen und in schweren Fällen einen lebensbedrohlichen anaphylaktischen Schock.
Zusätzlich haben sich verschiedene Kofaktoren als bedeutend für die Auslösung einer allergischen Reaktion erwiesen. Insbesondere körperliche Anstrengung und die Einnahme nichtsteroidaler entzündungshemmender Medikamente (NSAIDs) spielen hierbei eine wichtige Rolle. Ein weiterer relevanter Aspekt ist die Konzentration von nsLTPs in verschiedenen Lebensmitteln, die das Allergierisiko beeinflusst. Zum Beispiel zeigt sich eine vergleichsweise hohe Konzentration von 6 mg/g Pru p 3 in Pfirsichschalen. Im Gegensatz dazu ist die nsLTP-Konzentration von Mal d 3 in Apfelschalen mit etwa 66 μg/g vergleichsweise gering.
Einige Menschen, die gegenüber nsLTPs sensibilisiert sind, zeigen ohne das Vorhandensein eines Kofaktors und der "unglücklichen" Kombination mehrerer nsLTPs keinerlei klinische Symptome! In einer Studie zum nsLTP-Syndrom wurden 87 Personen, die gegen Pru p 3 sensibilisiert waren, untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass 44 % dieser Gruppe Anaphylaxie erlebten, 43 % Hautreaktionen aufwiesen und immerhin 13 % vollständig asymptomatisch waren. Trotz dieser Erkenntnisse bleibt die genaue Ursache für das Fehlen von Symptomen bei einigen Sensibilisierten unverstanden.
Wie werden nsLTP-Allergien diagnostiziert, wie häufig kommen sie vor und was kann man dagegen tun?
Die Diagnose von nsLTP-Allergien erfolgt üblicherweise durch einen Bluttest, bei dem IgE-Antikörper gegen verschiedene nsLTPs gemessen werden. Ergänzend können Hauttests und Provokationstests durchgeführt werden, um eine eingehendere Untersuchung zu ermöglichen.Die genaue Prävalenz von nsLTP-Allergien in Deutschland ist derzeit nicht flächendeckend erfasst. Jedoch gibt es epidemiologische Studien zur Häufigkeit dieser Allergien im mediterranen Raum. In einer solchen Studie wurden 9 % von 23.000 Patienten in Mittel- und Süditalien als gegenüber Pru p 3 sensibilisiert gemeldet.
Die Behandlung von nsLTP-Allergien ist herausfordernd, da diese Allergien oft persistent sind und schwere Symptome verursachen können. Das Management der nsLTP-Allergie beschränkt sich derzeit darauf, relevante Nahrungsmittel zu meiden und Beratung zu möglichen Kofaktoren zu geben. Die spezifische Immuntherapie, bei der der Patient allmählich an steigende Mengen des Allergens gewöhnt wird, befindet sich noch in der experimentellen Phase.
Zur Linderung von Symptomen können Antihistaminika und Glukokortikoide eingesetzt werden. In schweren Fällen kann die intramuskuläre Gabe von Epinephrin (Adrenalin) mittels eines Autoinjektors lebensrettend sein.
Fazit
- Nicht-spezifische Lipidtransfer-Proteine (nsLTPs) sind eine Gruppe von Allergenen, die in vielen Landpflanzen vorhanden sind. Diese Allergene zeichnen sich durch ihre chemische Stabilität und hohe Kreuzreaktivität aus.
- nsLTPs spielen eine entscheidende Rolle bei IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien und lebensmittelinduzierter Anaphylaxie.
- Die Schwere einer allergischen Reaktion hängt von der Menge und Identität der aufgenommenen Allergene sowie von Kofaktoren ab, wie zB der Einnahme von NSAIDs oder körperlicher Anstrengung.
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Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
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Disclaimer: Auf Klaus Rudolfs Blog gebe ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen weiter. Ich bin weder Arzt noch Finanzberater. Bitte informiere Dich breit und konsultiere bei Bedarf einen professionellen Experten in Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen.
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