Az allergiás betegségek diagnosztikájának in vitro laboratóriumi módszerei Sipka Sándor
http://rimm.dote.hu
a.) Hiperszenzitivitás Kóros állapot, amiben olyan külső ingerek okoznak betegségtünetet az érintett személyeknél, amik másoknál ezt nem hozzák létre. b.) Allergia Hiperszenzitivitási reakció, amit immunológiai mechanizmusok hoznak létre. c.) Atopia Olyan személyes vagy öröklött tendencia, ami fokozott IgE produkciót eredményez kis dózisú allergénekkel szemben, amik főként fehérjék, és amik kiváltják az asztma rhinoconjunctivitis vagy eczema/dermatitis tüneteit.
Az allergiás eredetű kórképek l
a gyermekkori asthma bronchiale esetek túlnyomó többsége
l
a szezonális és nem szezonális allergiás nátha
l
a szezonális és ritkábban, egész éven át tartó allergiás conjunctivitis
l
az atópiás dermatitisek különböző megjelenési formái
l
az urticaria és az angioneuroticus oedema
l
az ételallergia bizonyos típusai
l
a rovarcsípés allergiák
l
egyes gyógyszerérzékenységek
l
az anaphylaxiás shock
l
neuroallergiás kórképek
l
extrinsic alveolitisek (részben)
Az allergiás megbetegedések klinikai beosztása Légúti allergiás megbetegedések:
Bőrgyógyászati allergiák: Immunkomplex megbetegedések:
Táplálék allergiák A szem allergiás megbetegedései Gyógyszerallergiák
rhinitis asthma bronchiale, stb. atopiás dermatitis urticariák ekcémák stb. IC depozíció arthus reakció (IC-PMN-proteáz, nekrózis) vasculitis allergica stb.
Johansson et al. Hypersensitivity Allergic hypersensitivity (immunologic mechanism defined or strongly suspected)
IgE-mediated
Nonatopic Insect sting Helminths
Nonallergic hypersensitivity (immunologic mechanism excluded)
Not IgE-mediated
Atopic
T cell:e.g.,contact dermatitis, celiac Eosinophil:e.g., gastroenteropathy IgG-mediated:e.g.allergic alveolitis
Drugs Other Other
Immunológiai reakciók Az allergiás gyulladások típusai I. típusú reakció: IgE mediált allergiás reakció II. típusú reakció: IgG és IgM indukált citotoxikus reakció
III. típusú reakció: immunkomplexek által okozott szövetkárosodások IV. típusú reakció: Th1 limfociták által kiváltott „késői típusú” gyulladás
I.típusú allergiás reakció: - IgE mediált reakció - „azonnali” (az allergénnel való találkozás után 4 órán belül jelentkező) reakció - hízósejtekből, basofil és eozinofil sejtekből, makrofágokból és trombocitákból felszabaduló mediátorok okozzák a tüneteket Meditárok: hízósejtek/bazofilok Hisztamin, triptáz PGD2, LTC4 PAF IL-1, IL-4, IL-5 TNFalfa, IFNgamma
eozinofilok ECP MBP szabad gyökök LTC4, PAF IL-5
makrofágok proteázok PGD2, PGE2 TxA2, LTB4 LTC4, PAF IL-1, TNF szabad gyökök
trombociták szerotonin hisztamin TxA2 szabad gyökök
Allergének: Gyógyszerek (penicillin, stb.) Inhalatív allergének: pollenek, (parlagfű /Ambrosia elatior/, üröm stb.) állati szőrök (macska, kutya, stb. ) házipor atkák gombák (penész, bőr stb) textil/gyapjú Rovarok: háziméh, darázs stb. Nutritív allergének: tej, tojás, szója stb.
Anaphylaxia: Életveszélyes állapot, amit ezen mediátorok hirtelen, nagy mennyiségű keringésbe, bőrbe, tüdőbe, gasztrointesztinális rendszerbe kerülése hoz létre. Két forma: a. -IgE mediált forma b. -nem IgE (komplement, egyéb faktor)mediált Laboratóriumi diagnosztika: •Szérum össz-IgE meghatározás (nefelometria, turbidimetria) •Allergén specifikus IgE (RAST, ELISA, FIA, dot-blot technika) •Aktivitás mérés: szérum triptáz •ECP szint mérés •Vérkép (eozinofila) vizsgálat •In vivo provokációs tesztek: bőrpróbák
Az azonnali (I-es) típusú túlérzékenységi reakció ALLERGÉN INGER
1. Ag
Nyálkahártyával borított felület
Th2
Ag
Nyálkahártyával borított felület
2.
IFNg APC (B-sejt)
IL-4 IL-13
B izotípusváltás Ag-IgE (IgG IgE)
plazmasejt Ag-IgE
degranuláció FceRI
Hízósejt, bazofil aktiválása
Hisztamin PAF Leukotriének, stb. Gergely J., Erdei A.: Immunbiológia
II. típusú allergiás reakció: Mechanizmus: IgM és IgG által kiváltott citolitikus és citotoxikus, szövetkárosító folyamatok - klasszikus komplementreakció sejtlízissel - aktivált C3 aktiválja a PMN, Eo, makrofág/Mo sejteket - IgG kötődés effektor (K, trombocita, PMN, Eo, makrofág/Mo) sejtekhez
Allergének: gyógyszerek: kinin, furosemid, aranysó, indomethacin, szulfonamidok, szalicilátok, kloramphenicol Laboratóriumi diagnosztika: - komplement aktiválódás mérés - PMN, Eo, makrofág/Mo aktiválódás kimutatás - ADCC
III. típusú allergiás reakció: Mechanizmus: immunkomplexek (IC) által okozott szövetkárosodások IC lerakódás a keringésben IC lerakódás a szövetekben Allergének: Gyógyszerek: antibiotikumok, benzotiazin, hidantoin Baktériumok: Streptococcus, stb. Vírusok: hepatitis B, C, stb. Laboratóriumi diagnosztika: IC mérés szérumban Komplement faktor és aktivitás mérés szérumban Szövettan, IC kimutatás mikroszkóposan
IV. típusú allergiás reakció Mechanizmus: Th1 limfociták citokinjei által kiváltott, „késői típusú” gyulladás, ami az allergén expozíció után 12-24 óra múlva alakul ki. Formái: Kontakt túlérzékenység: Hapten-carrier komplex-Langerhans sejtek- Th1 sejtek, citokinek, egyéb mediátorok (IC), Antigének:nikkel, perubalzsam, illóolajok, Hg vegyületek, festékek, gyógyszerek, kozmetikumok, stb. Tuberkulin típusú reakció: Mononukleáris (limfocita-monocita) sejtinfiltrátum az antigén bejutás helyén Antigén: különböző baktérium fehérjék vagy kémiai anyagok (cirkórium, berillium), A transzplantációs immunreakció hasonló mechanizmusú Granulomás reakció: Makrofágokban, monocitákban megtapadó intracelluláris kórokozók (Mycobacterium, lepra, Listeria, stb.) vagy egyéb idegen anyagok (talkum, berillium, stb.) hozzák létre hosszú idő alatt: „óriássejtek” képződnek, miket epotheloid sejtek vesznek körül Laboratóriumi diagnosztika: - hisztológia (mononukleáris sejtek kimutatása) - antigén indukált limfocita blasztos transzformáció és - citokin termelés mérés
Késői (IV-es) típusú túlérzékenységi reakció bőrben kis molekulatömegű hatóanyag (allergén) (pl. Ni, formaldehid)
epidermis
Langerhans-sejt (APC)
saját fehérje
IL-2
szöveti makrofág
TNFβ litikus enzimek
szenzibilizált Th1
IFNγ
monocita Gergely J., Erdei A.: Immunbiológia
KÉRDŐÍV (A leggyakoribb allergének a klinikai gyakorlatban) Név: Munkahely: Beosztás: Város: Ország:
Dátum: …………….
Szezonális inhalatív allergének allergén Parlagfű
Előfordulása gyakoriság 1-X
Nem szezonális inhalatív allergének allergén Házipor (liszt) atka
Előfordulás gyakoriság 1-Y
Étel allergének allergén Tojás
(D. farinae)
Pázsitfű
Házipor atka
Feketeüröm
Macskahám szőr
Mogyoró
Rozs
Kutyahám, -szőr
Szójabab
Útifű
Csirketoll
Búzaliszt
Pitypang
Kacsatoll
Földimogyoró
Angolperje
Libatoll
Narancs
Csomós ebír
Papagájtoll
Paradicsom
Nyírfa
Csótány
Tőkehal
(D. pteronyssinus)
Tej (kazein)
Előfordulás gyakorisága 1-Z
KÉRDŐÍV (folytatás) Szezonális inhalatív allergének
allergén
Előfordulása gyakoriság 1-X
Nem szezonális inhalatív allergének
allergén
Előfordulás gyakoriság 1-Y
Étel allergének
allergén
Mogyoró
Aspergillus
Mandula
Fűz
Cladosporium
Sertéshús
Szil
Fusarium
Szezámmag
Rosznok
Mucor
Banán
Falgyom
Penicillium
Őszibarack
Vadsóska
Hörcsöghám
Zeller
Disznóparéj
Lóhám
Tonhal
Libatop
egyebek
Élesztőgomba
Éger
Kagyló, rákfélék
Platán
Borsó
Nyárfa
Marhahús
Kukorica
Rozsliszt
Egyebek
Csirkehús Kukorica
Előfordulás gyakorisága 1-Z
Keresztreagáló allergének Nyír
alma, sárgarépa, burgonya, zeller, meggy, körte, mogyoró
Parlagfű
sárgadinnye, görögdinnye, banán, uborka
Fekete üröm
zeller, sárgarépa, mustár, ánizs
Tehéntej
kecsketej, birkatej, marhahús
Földimogyoró
dió, szója, zöldborsó, zöldbab, lencse
Lencse
földimogyoró, szója
Legújabb irányzatok I. Specifikus immunterápia alkalmazása, ahol lehetséges II. Allergén „kerülés” megszervezése és megtanítása III. A legkorábbi diagnózis felállítása és a kezelés megkezdése IV. Az allergia epidemiológiai okainak kutatása világszerte (EK)
Az allergia diagnosztikájának fő módszerei I.Típusú reakció:
in vivo: kután Prick test in vitro: szérum össz-IgE allergén specifikus IgE allergén specifikus IgG (tej, tojás, szója, stb. csecsemőkorban) hízósejt/bazofil aktivációs termék mérés (triptáz, hisztamin, leukotrién stb.) eozinofil aktivációs termék mérés: (eozinofil kationos protein, ECP) III.Típusú reakció: in vitro: allergén-IgG/IgM komplex kimutatás (ELISA, Ouchterlony) IV.Típusú reakció: in vivo: epikután bőr teszt (kontakt allergén) in vitro: limfocita proliferációs teszt (gyógyszerek)
Allergén specifikus IgE meghatározási módszerek Típusaik: 1. Az allergén szerint: természetes allergén kivonat rekombináns technikával előállított allergén allergén kivonat keverékek 2. Az anti-IgE kimutatás módszere szerint: RIA ELISA FIA KLIA Használhatósági kritériumok: szenzitivitás specificitás pozitív prediktív érték negatív prediktív érték Megadott mértékegység: 1. kU/l 2. allergén specifikus IgE osztály: 0-6
SPECIFIKUS IgE POZITIVITÁSI OSZTÁLYOK
kU/l
Allergén-spec. IgE osztály
Értékelés
<0,36
0
hiány v. nem detektálható
0,36-0,71
1
alacsony
0,72-3,59
2
mérsékelt
3,6-17,99
3
magas
18-49,99
4
nagyon magas
50-99,9
5
nagyon magas
>100
6
nagyon magas
Problémák 1. Közös szénhidrát epitopok különböző allergéneken (keresztreakciók) 2. Nemzetközi standardok hiánya (Pharmacia Ca?) 3. Minden módszerre külön klinikai értékelés szükséges 4. Regióspecifikus allergén panellek hiánya 5. Különböző és nem teljesen átfedő nemzetközi külső kontroll rendszerek léteznek, ha működnek egyáltalán
Az allergiás beteg kivizsgálásának ajánlott folyamata Allergológiai és Klinikai Szakmai Kollégium (KIASZK) ajánlása: 1. Az allergiára utaló tünetekkel jelentkező beteg kivizsgálását és kezelését csak azok az orvosok végezzék, akik allergológus és klinikai immunológus ráépített szakvizsgával rendelkeznek, vagy az alapszakvizsgájuk szerint belgyógyászok, gyerekgyógyászok, tüdőgyógyászok, bőrgyógyászok, szemészek vagy fül-orr-gégészek. 2. Az anamnézisre épülő első diagnosztikus beavatkozásnak a bőrpróba ajánlott. 3. Az in vitro laboratóriumi tesztek közül a diagnózis felállításához három módszer javasolt azokban az esetekben, melyekben a bőrpróba vagy nem kivitelezhető, vagy eredménytelen: szérum össz IgE meghatározás, l szérum allergén specifikus IgE meghatározás, l allergén indukált T sejt proliferáció mérés. l
4. Az in vitro laboratóriumi tesztek végzésének indikációi: l bőrbetegség fennállása, l nincs megfelelő antigén a bőrteszthez, l a bőrteszt eredménye és az anamnesztikus adat eltér egymástól, l a bőrteszttel anaphylaxia provokálható, l a specifikus immunterápia kezdetén és végén, l a beteg fizikális és tudati állapota miatt a bőrteszt nem kivitelezhető, l csecsemőknél a korai szenzitizáció kimutatására (főleg tojás és tej vonatkozásában)! l immunszupprimált állapotban, amikor a gyógyszer nem hagyható el, l epidemiológiai sorozat méréseknél, l minden esetben, mikor bőrteszt nem végezhető, l az allergiás gyulladás súlyosságának kvantitatív jellemzésére. A negatív specifikus IgE eredmény értéke: Nem valószínűsíti az atopiás mechanizmust (étel allergiák!)
Az allergénspecifikus IgG mérés értéke
A főleg tej, vagy néhány egyéb étel (tojás, szója) fehérje ellen képződött IgG nem atopiás, allergiás mechanizmusra utal. A fokozott bélpermeabilitási állapot jelzője (csecsemőkorban, gyulladás stb.) de a specifikus IgE emelkedéséhez társulva előjele lehet gyermekekben a főleg tehéntejfehérje érzékenység elnyújtottabb, hosszabb fennállásának.
Az allergén specifikus in vitro módszerek egyéb formái Bazofil aktivációs tesztek: hisztamin felszabadulás mérés leukotrién felszabadulás mérés CD63 expresszió mérés Limfocita aktivációs tesztek: T sejt proliferációs vizsgálatok citokin termelési vizsgálatok nitroblueterazólium (NBT) teszt, gyógyszer allergiákban leukocita migrációs teszt Kvantitatív PCR-IL-4 mérés „Chip” technika rekombináns allergénekkel
Az in vitro diagnosztika legaktuálisabb feladata: a tojás és tej irányú szenzitizáltság kimutatása a legkorábbi időszakban még csecsemőkorban.
Táplálkozási allergének egy évesnél fiatalabb korú gyermekekben
Betegek száma Pozitivitás
361
100%
18
5%
Allergének előfordulása (%) tojásfehérje (f1)
44.8
tehéntej (f2)
20.7
mogyoró (f17)
13.8
búzaliszt (f4)
6.9
földimogyoró (f13)
6.9
Táplálék allergének 1-6 éves korú gyermekekben Betegek száma
818
100,0%
Pozitivitás
141
17.2%
Allergének előfordulása (%) tojásfehérje (f1)
34.2
tehéntej (f2)
21.0
búzaliszt (f4)
3.1
földieper (f44)
2.9
földimogyoró (f13)
2.5
kivi (f84)
2.5
őszibarack (f95)
2.3
szójabab (f14)
1.9
mogyoró (f17)
1.6
paradicsom (f25)
1.4
dinnye (f87)
0.8
dió (f16)
0.6
kókusz (36)
0.6
mandula (f20)
0.6
narancs (f33)
0.2
tőkehal (f3)
0.2
Légúti allergének 1 évesnél fiatalabb korú gyermekekben
Betegek száma Pozitivitás
66 3 Allergének előfordulása
libatoll (e70)
2/3
csirketoll (e85)
1/3
tehénszőr (e4)
1/3
macska hámszövet (e1)
1/3
lószőr (e3)
1/3
Légúti allergének 34 monospecifikus IgE pozitív 1-6 éves korú gyermekekben (a 818-ból) Betegek
818
100%
Negatív betegek
704
86.1
Allergiás betegek
114
13.9
Allergének
Egy allergén pozitivitás
Esetek száma
%
10
29.4
Alternaria alternata gomba (m6)
7
20.6
Dermatophagoides pt. poratka (d1)
6
17.6
házipor (h1)
4
11.9
cockroach (i6)
3
8.8
Dermatophagoides far. lisztatka (d2)
2
5.9
csirketoll(e85)
1
2.9
aspergillus fumigatus gomba(m3)
1
2.9
34 Tehénszőr (e4)
Több allergén pozitivitás
80
Légúti allergének 80 multispecifikus IgE pozitív 1-6 éves korú (a 818-ból) gyermekekben Allergének előfordulása (%) Dermatophagoides pteronyssinus (d1)
15.4
disznóparéj (w14)
0.9
Dermatophagoides fariane (d2)
15.1
juhar (t1)
0.9
házipor (h1)
14.5
libatop (w10)
0.9
tehénszőr (e4)
8.8
tölgy (t7)
0.9
csirketoll (e85)
7.7
borjúpázsit (g1)
0.6
parlagfű (w1)
5.7
cladosproium herbarum (m2)
0.6
lószőr (e3)
4.0
lándzsás útifű (w9)
0.6
Alternaria alternata gomba (m6)
3.7
nyír (t3)
0.6
libatoll (e70)
2.8
réti perje (g8)
0.6
pulykatoll (e89)
2.6
rozs (g12)
0.6
macska hámszövet (e1)
2.3
angolperje (g5)
0.3
fenyércirok (g10)
2.0
feketeüröm (w6)
0.3
aranyvessző (w12)
1.7
kacsatoll (e86)
0.3
csótány (i6)
1.4
kodaköles (g17)
0.3
aspergillus fumigatus gomba (m3)
1.1
penicillium notatum gomba (m1)
0.3
ballagófű (w11)
1.1
réti komócsin (g6)
0.3
Kutya hámszövet(e2)
1.1
selyemperje (g13)
0.3
