Titelaufnahme

Titel
Features of in vitro and in vivo digested and absorbed food allergens / submitted by Véronique Schulten
VerfasserSchulten, Véronique
Begutachter / BegutachterinBohle, Barbara
Erschienen2011
Umfang140 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Nahrungsmittelallergie / IgE / T-Zellen
Schlagwörter (EN)Food allergy / IgE / T-cells
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8761 Persistent Identifier (URN)
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Features of in vitro and in vivo digested and absorbed food allergens [5.18 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Nahrungsmittelallergie ist eine häufige Manifestation der Typ 1 Allergie. Sie wird von primären und sekundären Nahrungsmittelallergenen ausgelöst. Primäre Nahrungsmittelallergene wie z.B. Bos d 5 von der Kuhmilch und non-specific lipid transfer proteins (nsLTPs) sind üblicherweise resistent gegen simulierten gastrointestinalen Verdau und können daher über den Magendarmtrakt sensibilisieren. Sekundäre Nahrungsmittelallergene wie z.B. Mal d 1 aus dem Apfel dagegen verursachen Symptome durch Kreuzreaktion mit homologen respiratorischen Allergenen, gegen die der Patient ursprünglich sensibilisiert wurde. Momentan ist wenig über den in vivo Verdau von Nahrungs-mittelallergenen und den Einfluss einer Nahrungsmittelmatrix darauf bekannt.

Die biochemischen und immunologischen Eigenschaften von primären und sekundären Nahrungsmittelallergenen wurden mittels Nutzung von Bos d 5, Pru p 3 und Cor a 8, den nsLTPs aus dem Pfirsich und der Haselnuss, und Mal d 1 als Modelallergene verglichen.

Zu diesem Zweck wurden zuerst die IgE und T-Zellantworten auf Pru p 3 und Cor a 8 bestimmt und ihre Kreuzreaktivität ermittelt. In Pru p 3 wurden drei Haupt-T-Zellepitope identifiziert, jedoch keines in Cor a 8. Es wurde gezeigt, dass die korrekte Faltung von nsLTPs wichtig ist für ihre Resistenz gegen gastrointestinalen Verdau, ihre Allergenität und Immunogenität. Außerdem konnten wir bestätigen, dass nsLTPs primäre Nahrungsmittelallergene sind und es wurde gezeigt, dass Pru p 3 die Immunantwort auf Cor a 8 dominiert. Ihre Anfälligkeit für endolysosomale Antigenprozessierung wurde verglichen und es wurde bestätigt, dass Proteine mit erhöhter Allergenität weniger anfällig sind für endolysosomaler Zersetzung von antigenpräsentierenden Zellen, was zur Entstehung von Haupt-T-Zelltepitopen führt.

Danach wurde die Fähigkeit von Bos d 5, Cor a 8 und Mal d 1 analysiert, eine IgE Bindung einzugehen, nachdem sie gastrointestinalem Verdau und Aufnahme mit oder ohne Nahrungsmittelmatrix ausgesetzt waren. Die Gegenwart einer proteinreicher Nahrungsmittelmatrix verzögerte gastrointestinalen Verdau und die Aufnahme von primären und sekundären Nahrungsmittelallergenen. Dadurch können sekundäre Nahrungsmittelallergene vielleicht die Fähigkeit der Sensibilisierung erlangen.

Zusammenfassend zeigen unsere Daten, dass die Allergenität von Nahrungsmittelallergenen von biochemischen Faktoren wie z.B. Proteinfaltung und gastrointestinaler Resistenz sowie auch von immunologischen Eigenschaften wie der Existenz von Haupt-T-Zellepitopen und verringerter Anfälligkeit für endolysosomalen Enzymen beeinflusst wird.

Diese Daten könnten dazu beitragen, Faktoren zu verstehen, die wichtig sind für die Bestimmung der Allergenpotenz von Nahrungsmittelallergenen, was grundlegend ist für Diagnose und Entwicklung von neuen therapeutischen Strategien.

Zusammenfassung (Englisch)

Food allergy is an important manifestation of Type I allergy. In principle, two types of food allergens, namely primary and secondary allergens, cause food allergy. Typically primary food allergens such as Bos d 5 from cows milk and non-specific lipid transfer proteins (nsLTPs) are resistant to simulated gastrointestinal digestion and thus considered to sensitize via the gastrointestinal tract. In contrast, secondary food allergens such as Mal d 1 in apple, elicit symptoms by cross-reacting with homologous respiratory allergens to which the individual has originally been sensitized. At present little is known about the in vivo digestion of food allergens and the influence of the food matrix on this process.

Using Bos d 5, Pru p 3 and Cor a 8, the nsLTPs from peach and hazelnut, respectively, and Mal d 1 as model allergens, we compared and contrasted the biochemical and immunological characteristics of primary and secondary food allergens. First, we characterized the IgE and T cell response to Pru p 3 and Cor a 8 and analysed their cross-reactivity. We identified three major T cell activating regions in Pru p 3 and none in Cor a 8. The correct folding of nsLTPs was found to be important for their resistance to gastrointestinal proeteolysis, allergenicity and immunogenicity. Furthermore, we could demonstrate that nsLTPs are primary food allergens and that Pru p 3 dominates the allergic response to Cor a 8. Comparing T cell reactivity and antigen processing of Pru p 3 and Cor a 8 we provide evidence that proteins with higher allergenic potential exhibit limited susceptibility to endolysosomal degradation by antigen presenting cells resulting in the generation of major T cell activating regions.

Also, we assessed the IgE-binding capacity of Bos d 5, Cor a 8 and Mal d 1 after gastrointestinal digestion and absorption in vitro and in vivo in the presence or absence of hazelnut extract. We found that the presence of a protein-rich food matrix delayed gastrointestinal degradation and absorption of primary and secondary food allergens. Thereby, secondary food allergens may gain sensitizing capacity.

In summary, our data show that allergenicity of food allergens is influenced by biochemical factors such as protein folding, resistance to gastrointestinal degradation and immunological features such as the presence of major T cell epitopes and limited susceptibility to endolysosomal processing by antigen-presenting cells. These findings may contribute to the understanding of determining factors of protein allergenicity, which is essential for diagnosis and for efficient treatment of food allergy.