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Titelaufnahme

Titel
Comparative allergology: Aspects of sensitization, cross-sensitization and establishment of diagnostic tools
Weitere Titel
Vergleichende Allergologie: Aspekte der Sensibilisierung, Kreuzsensibilisierung und Etablierung diagnostischer Tools
Verfasser / VerfasserinEinhorn, Lukas
GutachterJensen-Jarolim, Erika
Erschienen2018
Umfang103 Blatt
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Diss., 2018
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeJuni 2018
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Vergleichende Allergologie
Schlagwörter (EN)Comparative Allergology
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-19205 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Comparative allergology: Aspects of sensitization, cross-sensitization and establishment of diagnostic tools [17 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Allergien, welche eine IgE Hypersensitivität darstellen, sind in den letzten Jahrzenten immer häufiger aufgetreten und können nicht nur Menschen betreffen, sondern auch Tiere wie Hunde und Pferde.

Die vergleichende Allergologie beschäftigt sich mit dem Vergleich der menschlichen und tierischen Allergien. Der Fokus liegt hierbei vor allem auf allergischen Krankheiten und ihren Symptomen, den Quellen allergener Stoffe und ihre Detektionsverfahren, welche gemeinsam eine angemessene Therapie ermöglichen sollen.

Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit war daher die Anpassung eines molekularen Detektionsverfahrens auf die spezifischen Anforderungen in der Veterinärmedizin.

Zuerst wurde eine der Hauptquellen für Allergien, die Hausstaubmilbe, einer detaillierten Untersuchung der enzymatischen Aktivität und der bevorzugten Bedingungen dieser unterzogen. Des Weiteren war es vor allem auch das Ziel, mit dem neuen Verfahren des ImmunoCAP ISAC131 Mikrochip ein neues und modernes Detektionsverfahren für den veterinärmedizinischen Bereich zu etablieren, welches es ermöglicht IgE Sensibilisierungen gegen einzelne spezifische Allergenmoleküle zu detektieren.

Die Experimente ergaben, dass Hausstaubmilben Extrakte durch enzymatische Aktivität bei einem breiten pH und Temperatur-Spektrum eine Rolle bei der Zerstörung der Hautbarriere spielen. Zusätzlich zu der bereits bekannten enzymatischen Aktivität von Der p 1, konnten zahlreiche Proteasen wie auch Hexosaminidase mit hoher enzymatischer Aktivität nachgewiesen werden. Unter alkalischen Bedingungen, wie sie auch bei Entzündungen oder unter Einfluß einiger Detergentien vorzufinden sind, war deren enzymatische Aktivität besonders erhöht. Die getesteten Hausstaubmilben Extrakte führten auch zu einer IgE abhängigen Degranulation caniner Mastzellen und bewiesen somit auch ihre Bedeutung als Allergenquelle für Hunde.

Der im Humanmedizin Bereich etablierte ImmunoCAP ISAC Chip, welcher kommerziell mit 112 einzelnen Allergenmolekülen hergestellt wird, wurde für die Anwendung im Veterinärbereich mit zusätzlichen 19 Allergenmolekülen bestückt, welche in der klinischen Allergiediagnostik für den Hund, die Katze oder das Pferd eine relevante Rolle spielen. Schließlich wurde so ein ISAC Chip mit 131 verschiedenen Allergenmolekülen (ISAC131) erstellt und etabliert.

Das Hauptziel dieser Arbeit bestand darin die innovative ISAC131 Technologie für die Veterinärdiagnostik zu entwickeln und erstmals anzuwenden. 51 Pferde aus drei geographischen Regionen wurden mit dem ISAC131 Chip getestet. Unabhängig von ihrem Gesundheitsstatus konnten individuelle IgE abhängige Muster bei den einzelnen Pferdepatienten beobachtet werden. Diese Chip Ergebnisse bestätigten zum Teil bereits bekannte regelmäßig vorkommende Allergene wie das Cyn d 1 Allergen des Bermudagrases, oder Aln g 1, ein Pollenallergen der Erle. Das dominierende Allergen war jedoch Fag e 2, ein Buchweizenallergen, für welches spezifisches IgE in 38 der 51 getesteten Pferde nachgewiesen werden konnte.

Die Ergebnisse eröffnen daher nicht nur die Verwendung eines neuen Detektionsverfahren für den Veterinärbereich, sondern zeigen möglicherweise auch eine neue wichtige Allergenquelle auf, den Buchweizen.

Zusammenfassend gibt diese Arbeit einen Überblick über das immer wichtiger werdende Feld der vergleichenden Allergologie. Zum Einen konnte gezeigt werden, dass unter alkalischen Bedingungen Hausstaubmilben Extrakte eine erhöhte Hautirritation begünstigen. Zum Anderen, konnte erstmalig der auf den Veterinärbereich zugeschnittener ImmunoCAP ISAC131 Chip bei der Allergiediagnose beim Pferd angewendet werden. Die Arbeit ermöglicht somit einen Schritt vorwärts zu einer neuen präzisen Detektionsmöglichkeit im Veterinärbereich.

Zusammenfassung (Englisch)

The prevalence of allergy IgE-mediated hypersensitivity has increased not only in humans, also in companion animals like dogs and horses.

The field of comparative allergology investigates and compares allergies in humans and animals, focusing especially on allergic diseases and their symptoms, the allergen sources and the specific diagnostic detection of the responsible allergen enabling the appropriate therapy.

The overall goal of this thesis was to apply molecular analyses in veterinary allergology. The first aim, after a review of the actual comparative allergology conditions, was to investigate the enzymatic activity of a major allergen source in humans and animals, house dust mite (HDM).

The second aim was to establish component-resolved microchip technology for equine allergy diagnosis, to reveal the impact of molecular allergens as sensitizers in these animals.

We find that the enzymatic activity of house dust mite extracts can play an important role in skin barrier disruption under a wide range of pH and temperature conditions. We observe that in addition to the already-known Der p 1 enzymatic activity, enzymatic activity is caused by several proteases and hexosaminidase. An alkaline milieu like evoked by inflammations or detergents favours higher enzymatic activity of HDM extracts and consequently increases the degradation of the extracellular matrix, whereas different temperatures seem to have a minor impact on the activity. These tested HDM extracts also induced IgE-dependent degranulation of canine mast cells, thus corroborating the importance of HDM as an allergen source in dogs.

Subsequently, we use a new molecular technology, the ImmunoCAP ISAC chip. The commercial chip contains 112 allergen molecules, whereas for veterinary use it was tailored by adding additional nineteen allergen molecules that are known to be more relevant for veterinary allergy diagnosis. The custom-designed ISAC chip finally contained 131 allergen molecules and was termed ISAC131.

The main aim was consequently to establish the allergen microarray technology for veterinary diagnosis. Fifty-one horses from three geographical regions were tested on the custom-designed ISAC131 microarray. Individual IgE-binding patterns could be observed, partly confirming common known allergens like Cyn d 1 from Bermuda grass and Aln g 1 from alder pollen. The most dominant allergen, however, was Fag e 2 from buckwheat represented by 38 of 51 horses. These results mark buckwheat as a possible allergen source not only for humans, but also for animals.

Overall, this thesis provides new aspects in comparative allergology. It not only clarifies under which conditions house dust mite extracts may disrupt the skin barrier, it also establishes an improved version of the ImmunoCAP ISAC chip test enabling a comparison of a huge range of common allergens in humans and to improve allergy diagnosis in veterinary allergology.

This method may be a step towards more precise diagnosis in allergy-affected animals.

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