Pollenassoziierte Nahrungsmittelallergie (Kreuzallergie): der Weg im Körper

Pollenassoziierte Nahrungsmittelallergie (Kreuzallergie) ist Teil des Weges „IgE-Antikörper und Mastzellen“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Pollenassoziierte Nahrungsmittelallergie (Kreuzallergie) ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Ähnliches Eiweiß — PR-10, Profiline in Pflanzen. Pflanzen bilden Eiweiße, die sich über Artgrenzen stark ähneln. IgE gegen das Birkenpollen-Eiweiß Bet v 1 erkennt auch verwandte PR-10-Eiweiße, etwa in Apfel, Haselnuss oder Karotte. Das heißt Kreuzreaktion. Quelle 4

Kurz erklärt

IgE ist die Antikörperklasse, die das Immunsystem gegen bestimmte Eiweiße aus Pollen oder Nahrung bildet und die fest an Mastzellen bindet. Trifft das Eiweiß erneut auf dieses IgE, geben die Zellen in Minuten Histamin und Leukotriene ab.

14 Stationen · 15 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Fremdes Eiweiß → Vorzeigen des Antigens Dendritische Zellen nehmen das Eiweiß auf, zerlegen es und tragen Bruchstücke in den nächsten Lymphknoten. Dort zeigen sie diese T-Helferzellen auf ihrer Oberfläche vor. Quelle 1, 14↑ liefert Mit dem Bruchstück geben die dendritischen Zellen Signale weiter, die bestimmen, welche Art Helferzelle entsteht. Botenstoffe aus gereizter Haut oder Schleimhaut lenken die Antwort zum Th2-Typ. in Studien beobachtet Quelle 11, 14
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Geben die Gewebe viele Alarmsignale wie IL-33 oder TSLP ab, lenken die dendritischen Zellen mehr T-Helferzellen in Richtung Th2.

zu wenig — Fehlen diese Signale, entstehen aus demselben Kontakt eher regulierende T-Zellen, die die Antwort dämpfen.

in Studien beobachtet · Quelle 11, 14
Vorzeigen des Antigens → Th2- und Tfh-Zellen T-Helferzellen vom Typ 2 und follikuläre Helferzellen erkennen das Bruchstück und geben Interleukin-4 und -13 ab. Zusammen mit dem Kontakt über CD40 erhält die B-Zelle so das Signal zum Wechsel auf IgE. Quelle 3, 14↑ liefert IL-4 oder IL-13 und das Signal über CD40 zusammen sind die Voraussetzung, dass eine B-Zelle auf IgE umschaltet. Fehlt eines der beiden Signale, entsteht kein IgE. gesicherte Physiologie Quelle 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Geben viele Helferzellen IL-4 ab, schalten mehr B-Zellen auf IgE um, und die IgE-Menge im Blut steigt.

zu wenig — Überwiegen andere Signale wie Interferon-γ oder IL-10, schalten B-Zellen eher auf andere Klassen um, etwa auf IgG4.

gesicherte Physiologie · Quelle 3, 1
Th2- und Tfh-Zellen → Klassenwechsel zu IgE AID In der B-Zelle schneidet das Enzym AID die DNA im Bereich der Antikörpergene. Der Abschnitt für den Fuß des Antikörpers wird gegen den für IgE getauscht; die Arme, die das Antigen binden, bleiben gleich. Quelle 3↑ liefert Nach dem Wechsel bildet die Zelle IgE mit derselben Bindestelle wie zuvor. Der neue Fuß bestimmt, dass dieser Antikörper an Mastzellen und basophile Zellen bindet. gesicherte Physiologie Quelle 3, 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wechseln viele B-Zellen zu IgE und reifen einige davon zu langlebigen Plasmazellen, bleibt die IgE-Bildung über lange Zeit bestehen.

zu wenig — Findet kein Wechsel zu IgE statt, bilden die B-Zellen weiter andere Antikörperklassen, und gegen dieses Eiweiß entsteht kein IgE.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 1
Klassenwechsel zu IgE → IgE im Blut Plasmazellen geben IgE ins Blut ab. Frei im Blut bleibt es nur wenige Tage; der größte Teil sitzt an Zellen. Gemessen wird dieses freie IgE gegen bestimmte Eiweiße. Quelle 1↑ liefert Freies IgE ist der Vorrat, aus dem sich die Bindestellen auf Mastzellen und basophilen Zellen füllen. Je mehr freies IgE, desto mehr FcεRI bilden diese Zellen und desto mehr davon ist besetzt. gesicherte Physiologie Quelle 1, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist viel IgE gegen ein Eiweiß im Blut, sind mehr Mastzellen damit beladen. Der Nachweis im Labor zeigt den Kontakt des Immunsystems, nicht, ob der Körper beim Essen reagiert.

zu wenig — Ist kaum IgE gegen ein Eiweiß nachweisbar, tragen die Mastzellen kaum Antikörper dagegen; Abläufe ohne IgE erfasst diese Messung nicht.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 11
IgE im Blut → IgE auf Mastzellen IgE bindet sehr fest an den Rezeptor FcεRI auf Mastzellen in Haut und Schleimhäuten und auf basophilen Blutzellen. Dort bleibt es wochenlang. Diesen beladenen Zustand nennt man Sensibilisierung. Quelle 1, 2↑ liefert Das gebundene IgE macht die Mastzelle bereit: Sie reagiert nun gezielt auf das Eiweiß, gegen das ihr IgE gerichtet ist. Ohne erneuten Kontakt bleibt sie dabei ruhig. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele Rezeptoren mit IgE gegen dasselbe Eiweiß besetzt, genügt schon eine kleine Menge davon, um viele Rezeptoren zu verbinden.

zu wenig — Sind nur wenige Rezeptoren mit passendem IgE beladen, werden selten zwei benachbarte zugleich getroffen, und die Zelle bleibt eher ruhig.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 1
Eiweiß trifft auf IgE → Vernetzung von IgE Bindet das Eiweiß zwei IgE nebeneinander, rücken deren Rezeptoren zusammen. Dadurch werden Enzyme an der Innenseite der Membran aktiv, und in der Zelle steigt Calcium an. Quelle 2, 10↑ liefert Die Vernetzung ist das eigentliche Startsignal. Erst wenn zwei Rezeptoren verbunden sind, leitet die Zelle das Signal ins Innere weiter; ein einzelnes gebundenes IgE genügt nicht. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Werden viele Rezeptoren zugleich vernetzt, strömt mehr Calcium ein, und mehr Speicherkörnchen werden zugleich entleert.

zu wenig — Werden nur wenige Rezeptoren vernetzt, bleibt der Calciumanstieg klein, und die Zelle gibt wenig oder nichts ab.

gesicherte Physiologie · Quelle 10, 2
Vernetzung von IgE → Mastzelle entleert sich · Calcium Durch den Calciumanstieg verschmelzen die Speicherkörnchen mit der Zellmembran und geben ihren Inhalt nach außen ab. Das geschieht innerhalb von Minuten. Quelle 2, 10↑ liefert Die Entleerung setzt in kurzer Zeit große Mengen fertig gespeicherter Botenstoffe frei. Zugleich beginnt die Zelle, weitere Botenstoffe neu zu bilden. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Entleeren sich viele Mastzellen auf einmal, gelangen die Botenstoffe in großer Menge auch über den Ort des Kontakts hinaus ins Blut.

zu wenig — Entleeren sich nur einzelne Zellen, bleibt die Wirkung der Botenstoffe auf die nähere Umgebung begrenzt.

gesicherte Physiologie · Quelle 2
Mastzelle entleert sich → Histamin, Tryptase Die Körnchen enthalten fertiges Histamin, Enzyme wie Tryptase und weitere Stoffe. Histamin bildet die Mastzelle vorher aus der Aminosäure Histidin; dafür braucht sie Vitamin B6. Quelle 2, 9↕ beides, je nach Menge Histamin weitet Blutgefäße, macht sie durchlässiger und regt Nervenenden und glatte Muskeln an. Wie stark, hängt von Menge, Ort und Rezeptor ab. gesicherte Physiologie Quelle 2, 9
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird mehr Histamin frei, als die abbauenden Enzyme bewältigen, bindet es an mehr Rezeptoren zugleich: Gefäße weiten sich, Haut und Schleimhäute schwellen an.

zu wenig — Wird wenig Histamin frei, bleibt seine Wirkung örtlich und klingt nach dem Abbau rasch ab.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 9
Mastzelle entleert sich → Leukotriene 5-Lipoxygenase · Glutathion Aus der Arachidonsäure der Zellmembran bildet die aktivierte Zelle neu Leukotriene. Die LTC4-Synthase hängt dabei Glutathion an; so entstehen die Sulfidoleukotriene, die das CAST-Verfahren misst. Quelle 6, 13, 8↕ beides, je nach Menge Sulfidoleukotriene ziehen glatte Muskeln, etwa in den Bronchien, zusammen und machen kleine Gefäße durchlässiger. Sie wirken länger als Histamin und locken weitere Abwehrzellen an. gesicherte Physiologie Quelle 6
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Fließt mehr Arachidonsäure in den Weg der 5-Lipoxygenase, etwa wenn die Cyclooxygenase gehemmt ist, entstehen mehr Leukotriene, und ihre Wirkung an Muskeln und Gefäßen hält länger an.

zu wenig — Wird die 5-Lipoxygenase gehemmt, entstehen weniger Leukotriene; das Histamin aus den Körnchen bleibt davon unberührt.

in Studien beobachtet · Quelle 6, 12
Histamin, Tryptase → Wirkung im Gewebe Die Botenstoffe wirken an Gefäßen, glatten Muskeln, Nervenenden und Drüsen der Umgebung. Je nach Ort betrifft das Mund und Rachen, Haut, Darm oder Atemwege. Quelle 2, 11↕ beides, je nach Menge Am Ort des Kontakts weiten die Botenstoffe Gefäße und machen sie durchlässiger, lösen über Nervenenden Juckreiz aus und ziehen glatte Muskeln zusammen. Wo das geschieht, hängt vom Weg des Eiweißes ab. gesicherte Physiologie Quelle 2, 11
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Erreichen die Botenstoffe in großer Menge den Kreislauf, wirken sie an vielen Organen zugleich; weiten sich viele Gefäße auf einmal, sinkt der Blutdruck.

zu wenig — Bleibt die Freisetzung klein, beschränkt sich die Wirkung auf die Stelle des Kontakts, etwa auf die Schleimhaut im Mund.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 11

Weitere Stationen

Fremdes Eiweiß — aus Pollen oder Nahrung Bestimmte Eiweiße aus Pollen, Lebensmitteln oder Tierhaaren kann das Immunsystem als Antigen erkennen. Gegen manche davon bilden einige Menschen IgE-Antikörper; die meisten dulden dieselben Eiweiße. Quelle 1, 11↑ liefert Das Eiweiß liefert die Abschnitte, an denen sich die Antwort ausrichtet. Ob daraus Duldung oder eine IgE-Antwort wird, hängt vom Ort des Kontakts, von der Menge und von den Signalen der Umgebung ab. gesicherte Physiologie Quelle 1, 11
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Trifft ein Eiweiß wiederholt auf eine entzündete Haut- oder Schleimhautbarriere, entstehen in Studien eher Th2-Signale und IgE; Kontakt über den Darm führt häufiger zur Duldung.

zu wenig — Kommt ein Eiweiß nie mit dem Immunsystem in Kontakt, entsteht gegen dieses Eiweiß weder Duldung noch IgE.

in Studien beobachtet · Quelle 11
Eiweiß trifft auf IgE — erneuter Kontakt Kommt das Eiweiß erneut in den Körper, etwa über Mund, Darm oder Atemwege, trifft es auf Mastzellen, deren IgE es erkennt. Ein Eiweiß mit mehreren passenden Stellen bindet dabei mehrere IgE zugleich. Quelle 2↑ liefert Erst der erneute Kontakt löst die Reaktion aus. Ob es dazu kommt, hängt davon ab, wie viel Eiweiß unverändert an die Mastzellen gelangt. gesicherte Physiologie Quelle 2, 11
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Gelangt viel unverändertes Eiweiß an die Mastzellen, werden mehr Zellen zugleich angesprochen, und die Reaktion reicht über den Ort des Kontakts hinaus.

zu wenig — Wird das Eiweiß durch Hitze oder Verdauung zerlegt, bevor es die Mastzellen erreicht, bleiben die Bindestellen frei.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 4
Ähnliches Eiweiß — PR-10, Profiline in Pflanzen Pflanzen bilden Eiweiße, die sich über Artgrenzen stark ähneln. IgE gegen das Birkenpollen-Eiweiß Bet v 1 erkennt auch verwandte PR-10-Eiweiße, etwa in Apfel, Haselnuss oder Karotte. Das heißt Kreuzreaktion. Quelle 4↑ liefert Ein ähnliches Eiweiß aus der Nahrung kann dasselbe IgE vernetzen wie der Pollen, gegen den es gebildet wurde. So genügt ein Kontakt über die Atemwege für eine Reaktion beim Essen. gesicherte Physiologie Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Ist viel IgE gegen ein Pollen-Eiweiß vorhanden, erkennt es oft mehrere verwandte Nahrungseiweiße. Da PR-10-Eiweiße und Profiline durch Hitze und Magensäure rasch zerfallen, betrifft die Reaktion meist nur den Mund.

zu wenig — Ist das Nahrungseiweiß gekocht oder ist wenig passendes IgE da, findet es kaum Bindestellen, und die Mastzellen bleiben ruhig.

gesicherte Physiologie · Quelle 4
Aktivierung ohne IgE — Zusatzstoffe, Salicylat Manche Stoffe aktivieren Mastzellen und basophile Zellen ohne IgE, etwa über den Rezeptor MRGPRX2. Salicylate hemmen die Cyclooxygenase; Arachidonsäure fließt dann vermehrt in die Bildung von Leukotrienen. Quelle 5, 12↕ beides, je nach Menge Der Weg ohne IgE führt zum selben Ergebnis: Die Zelle gibt Histamin ab oder bildet Leukotriene. Welche Zusatzstoffe das beim Menschen in welcher Menge auslösen, ist nur für einzelne Stoffe belegt. umstritten Quelle 5, 7
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Kommt ein solcher Stoff in größerer Menge an, spricht er mehr Zellen an; die Reaktion folgt dann der Menge und setzt keine vorherige Sensibilisierung voraus.

zu wenig — Bleibt die Menge klein, sprechen die Zellen meist nicht an. Ein IgE-Test erfasst diesen Weg nicht; im Labor wird er über die Freisetzung von Leukotrienen aus Blutzellen untersucht.

umstritten · Quelle 7, 8
Forschungsfeld — Reaktionen auf Farb- und Konservierungsstoffe werden vor allem bei wiederkehrenden Hautreaktionen mit Quaddeln untersucht. Quelle 7

Cofaktoren dieses Weges

Histidin — Ausgangsstoff, aus dem die Mastzelle mit der Histidin-Decarboxylase ihr Histamin bildet Quelle 9Im ORY-Katalog als Laborwert: Histidin
Vitamin B6 — Als Pyridoxalphosphat Cofaktor der Histidin-Decarboxylase, die Histamin für die Speicherkörnchen bildet Quelle 9Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B6
Calcium — Sein Einstrom nach der Vernetzung löst die Entleerung der Speicherkörnchen aus Quelle 10, 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Calcium (intrazellulär)
Arachidonsäure — Fettsäure der Zellmembran, aus der die 5-Lipoxygenase die Leukotriene bildet Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Arachidonsäure (AA)
Glutathion — Wird von der LTC4-Synthase an LTA4 gehängt; so entstehen die Sulfidoleukotriene Quelle 13Im ORY-Katalog als Laborwert: Glutathion (GSH)

Was auf diesen Weg einwirkt

H1-Antihistaminika — Arzneimittel dieser Gruppe besetzen den H1-Rezeptor und halten ihn in seiner inaktiven Form. Histamin kann dort nicht mehr binden; Leukotriene und Tryptase wirken unabhängig davon. Quelle 15

Quellen

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Galli SJ, Tsai M. IgE and mast cells in allergic disease. Nat Med 2012 · PubMed 22561833
Tong P, Wesemann DR. Molecular Mechanisms of IgE Class Switch Recombination. Curr Top Microbiol Immunol 2015 · PubMed 25553793
Poncet P, Sénéchal H, Charpin D. Update on pollen-food allergy syndrome. Expert Rev Clin Immunol 2020 · PubMed 32691654
McNeil BD, Pundir P, Meeker S et al. Identification of a mast-cell-specific receptor crucial for pseudo-allergic drug reactions. Nature 2015 · PubMed 25517090
Peters-Golden M, Henderson WR Jr. Leukotrienes. N Engl J Med 2007 · PubMed 17978293
Reese I, Zuberbier T, Bunselmeyer B et al. Diagnostic approach for suspected pseudoallergic reaction to food ingredients. J Dtsch Dermatol Ges 2009 · PubMed 19054425
de Weck AL, Sanz ML. Cellular allergen stimulation test (CAST) 2003, a review. J Investig Allergol Clin Immunol 2004 · PubMed 15736710
Moriguchi T, Takai J. Histamine and histidine decarboxylase: Immunomodulatory functions and regulatory mechanisms. Genes Cells 2020 · PubMed 32394600
Ma HT, Beaven MA. Regulators of Ca(2+) signaling in mast cells: potential targets for treatment of mast cell-related diseases? Adv Exp Med Biol 2011 · PubMed 21713652
Sicherer SH, Sampson HA. Food allergy: A review and update on epidemiology, pathogenesis, diagnosis, prevention, and management. J Allergy Clin Immunol 2018 · PubMed 29157945
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Lam BK. Leukotriene C(4) synthase. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 2003 · PubMed 12895593
Kubo M. T follicular helper and T(H)2 cells in allergic responses. Allergol Int 2017 · PubMed 28499720
Simons FE, Simons KJ. Histamine and H1-antihistamines: celebrating a century of progress. J Allergy Clin Immunol 2011 · PubMed 22035879

Ganzer Weg: IgE-Antikörper und Mastzellen