mini|Männliche Kätzchen der Birke (Betula). Das Hauptallergen des Birkenpollens, Bet v 1, ist in Mitteleuropa das häufigste primär sensibilisierende Molekül für Pollen-Nahrungsmittel-Kreuzreaktionen. Das orale Allergiesyndrom (englisch oral allergy syndrome, abgekürzt OAS) ist die zusammenfassende Bezeichnung für jene Beschwerden im Mund- und Rachenraum, die bei Patienten mit Pollenallergie durch den Verzehr roher pflanzlicher Lebensmittel – vor allem Obst, Gemüse, Nüsse und Gewürze – ausgelöst werden. Das dem Symptomenkomplex zugrunde liegende Krankheitsbild wird als Pollen-Nahrungsmittel-Allergiesyndrom (PFAS, englisch pollen-food allergy syndrome) bezeichnet, das in der britischen Fachliteratur pollen food syndrome genannt wird.
Das Syndrom ist eine sogenannte Nahrungsmittelallergie der Klasse 2 (sekundäre Nahrungsmittelallergie): Die durch Immunglobulin E (IgE) vermittelte Sensibilisierung entsteht nicht durch den Verzehr des Lebensmittels, sondern über die Atemwege durch das Einatmen von Pollen. Die gegen das Pollenallergen gebildeten IgE-Antikörper erkennen anschließend auch die strukturell ähnlichen (homologen) Proteine pflanzlicher Lebensmittel und setzen bei deren Verzehr Histamin aus den Mastzellen der Schleimhaut frei.
Die Beschwerden treten typischerweise innerhalb weniger Minuten nach dem Verzehr auf, in Form von Juckreiz, Kribbeln oder leichter Schwellung der Lippen, der Mundschleimhaut, der Zunge und des Rachens, und klingen in der Regel nach kurzer Zeit von selbst wieder ab. Das Krankheitsbild ist daher überwiegend gutartig, kann jedoch nicht ausnahmslos als harmlos gelten: Nach den Daten einer Übersichtsarbeit traten bei 8,7 % der Patienten über die Mundhöhle hinausgehende, systemische Symptome und bei 1,7 % auch ein anaphylaktischer Schock auf. Die Schwere der Symptome wird vor allem dadurch bestimmt, welche Proteinfamilie die Kreuzreaktion vermittelt: Bei hitze- und magensäureempfindlichen Proteinen (PR-10-Proteine, Profiline) bleiben die Beschwerden typischerweise auf die Mundhöhle beschränkt und das erhitzte Lebensmittel ist meist beschwerdefrei verzehrbar, während die hitzestabilen nichtspezifischen Lipidtransferproteine (nsLTP) auch systemische Reaktionen auslösen können.
Bezeichnung und Begriffsgeschichte Den Zusammenhang zwischen Pollenallergie und Beschwerden nach dem Verzehr frischer Früchte beschrieben als Erste Louis Tuft und George I. Blumstein im Jahr 1942. Bei ihren gegen Birkenpollen sensibilisierten Heuschnupfenpatienten beobachteten sie nach dem Verzehr frischer Früchte Juckreiz am Gaumen und eine Schwellung der Mundschleimhaut, während erhitzte Zubereitungen keine Beschwerden verursachten; die Reaktivität wiesen sie mit Hauttests unter Verwendung frisch gepresster Fruchtsäfte nach und erklärten das Phänomen mit dem Vorliegen eines „labilen Antigens“.
Den englischen Begriff oral allergy syndrome (OAS) – deutsch orales Allergiesyndrom – führten Amlot und Mitarbeiter 1987 als Sammelbegriff für durch Lebensmittel ausgelöste, auf die oropharyngeale Region beschränkte IgE-vermittelte Symptome ein. Ortolani und Mitarbeiter engten den Begriff auf die mit einer Pollenallergie einhergehende Obst- und Gemüseunverträglichkeit ein; 1988 wiesen sie in einer Untersuchung an 262 Heuschnupfenpatienten die charakteristischen Assoziationen von Pollen- und Nahrungsmittelsensibilisierung nach, und 1989 belegten sie an 100 Patienten, dass der Pricktest mit frischen Lebensmitteln empfindlicher ist als der Test mit kommerziellen Extrakten.
Mit der Entwicklung der molekularen Allergologie wurde deutlich, dass OAS lediglich die Bezeichnung eines Symptomenkomplexes ist und nichts über die Ursache des Krankheitsbildes aussagt. Rudolf Valenta und Dietrich Kraft schlugen deshalb 1996 die Bezeichnung „Pollen-Nahrungsmittel-Allergiesyndrom“ vor, die eindeutig zum Ausdruck bringt, dass es sich um eine sekundäre Nahrungsmittelallergie handelt, deren Voraussetzung die primäre respiratorische Pollensensibilisierung ist. Die aktuellen internationalen Positionspapiere und Leitlinien verwenden für das Krankheitsbild als Ganzes die Bezeichnung Pollen-Nahrungsmittel-Syndrom beziehungsweise PFAS und behalten den Begriff orales Allergiesyndrom (OAS) im engeren Sinne ausschließlich der auf die Mundhöhle beschränkten Symptomatik vor.
Häufigkeit Die Häufigkeit des PFAS in der pollenallergischen Bevölkerung schwankt stark, was sich vor allem durch die Pollenflora der untersuchten geografischen Region sowie durch methodische Unterschiede der Erhebungen erklären lässt. Einer Literaturübersicht zufolge liegen die berichteten Prävalenzwerte bei Erwachsenen zwischen 13 und 58 %, bei Kindern zwischen 4,7 und 20 %. Die mit einer Birkenpollenallergie einhergehende Nahrungsmittelallergie ist in den birkenreichen Regionen West- und Mitteleuropas die häufigste Form der Nahrungsmittelallergie.
Das Krankheitsbild galt traditionell als Erkrankung von Jugendlichen und Erwachsenen, da für die Ausbildung der respiratorischen Sensibilisierung eine über Jahre wiederholte Pollenexposition erforderlich ist. Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, dass es auch im Kindesalter häufig vorkommt: In einer südkoreanischen Erhebung waren 42,7 % der Kinder mit Pollinose betroffen.
In Europa ist ein charakteristischer Nord-Süd-Unterschied zu beobachten. In Nord- und Mitteleuropa sind Bäume aus der Ordnung der Buchenartigen, vor allem der Pollen der Birke, die wichtigsten Sensibilisierungsquellen, und die Kreuzreaktionen werden überwiegend durch hitzeempfindliche PR-10-Proteine vermittelt. Im Mittelmeerraum fehlt die Birke oder ist selten; dort spielen die Pollen von Platane, Olivenbaum und Kräutern sowie die Lebensmittel selbst eine größere Rolle bei der Sensibilisierung. Hier ist das an hitzestabile Lipidtransferproteine gebundene sogenannte LTP-Syndrom die häufigste primäre Nahrungsmittelallergie.
Krankheitsentstehung Molekulare Voraussetzungen der Kreuzreaktivität Grundlage der Kreuzreaktivität ist die strukturelle und Aminosäurensequenzielle Ähnlichkeit: Eine klinisch bedeutsame Kreuzreaktion zwischen verwandten Proteinen ist typischerweise bei einer Sequenzidentität von über 70 % zu erwarten und bei einer Identität unter 50 % selten. Die lineare Sequenz ist allerdings nicht der einzige bestimmende Faktor, denn die IgE-Bindung kann auch durch die dreidimensionale Struktur des Proteins, also durch die Ähnlichkeit räumlicher Oberflächenepitope, ermöglicht werden.
Epitope und Schwere der Symptome Für das klinische Bild ist entscheidend, welchen Epitoptyp das IgE erkennt. Lineare Epitope – zusammenhängende Aminosäureketten – widerstehen der Erhitzung und der Verdauung, weshalb ein so erkanntes Allergen nach der Resorption aus dem Verdauungstrakt auch eine systemische Reaktion auslösen kann. Die Mehrzahl der Pollen-Nahrungsmittel-Kreuzreaktionen wird demgegenüber durch Konformationsepitope vermittelt, die sich aus der räumlichen Faltung des Proteins ergeben und unter der Einwirkung von Hitze beziehungsweise des sauren, proteolytischen Milieus des Magens ihre Struktur verlieren. Dies erklärt den charakteristischen Verlauf des Krankheitsbildes: Das rohe Lebensmittel löst an der Mundschleimhaut noch eine Reaktion aus, im Magen zerfällt die Struktur des Allergens jedoch, sodass systemische Symptome in der Regel ausbleiben und gekochte oder gebackene Speisen beschwerdefrei verzehrt werden können.
Die Kreuzreaktion vermittelnde Proteinfamilien PR-10-Proteine Der Prototyp der Familie der PR-10-Proteine (pathogenesis-related protein 10) ist das Hauptallergen des Birkenpollens, Bet v 1; zu der Familie gehören Proteine mit einer Molekülmasse von 15–17 kDa, die in Pflanzen unter Stresseinwirkung gebildet werden und eine hydrophobe Tasche besitzen. Ihre Homologen finden sich in zahlreichen pflanzlichen Lebensmitteln: im Apfel (Mal d 1), in der Kirsche (Pru av 1), in der Haselnuss (Cor a 1), in der Möhre (Dau c 1), im Sellerie (Api g 1), in der Soja (Gly m 4) und in der Erdnuss (Ara h 8). Die Strukturuntersuchung des Erdnussallergens Ara h 8 bestätigte eine dem Bet v 1 ähnliche Raumstruktur und Ligandenbindungstasche.
Da diese Proteine hitzeempfindlich sind und durch Pepsin leicht abgebaut werden, bleiben die mit ihnen verbundenen Beschwerden typischerweise auf die Mundhöhle beschränkt. Ausnahmen sind allerdings bekannt: Bei Patienten mit Birkenpollenallergie kann das PR-10-Protein der Soja (Gly m 4, früher SAM22 genannt) nach dem Verzehr größerer Mengen Sojadrink oder Sojaisolat schwere, sogar anaphylaktische Reaktionen auslösen, und auch Sellerie ist ein bekannter Auslöser schwererer Reaktionen.
Die diagnostische Bedeutung der PR-10-Proteine liegt auch darin, dass sie die gutartige Kreuzsensibilisierung von der echten, primären Nahrungsmittelallergie abgrenzen: Bei der Erdnuss weist eine Sensibilisierung gegen Ara h 8 typischerweise auf leichte Beschwerden im Mundraum hin, während eine Sensibilisierung gegen das Speicherprotein Ara h 2 mit dem Risiko einer Anaphylaxie einhergeht.
Profiline Profiline sind 12–15 kDa große, Aktin bindende Proteine, die in allen eukaryotischen Zellen vorkommen und wegen ihrer grundlegenden Rolle im Zytoskelett evolutionär hoch konserviert sind; die Sequenzidentität zwischen den Profilinen verschiedener Pflanzenarten übersteigt in der Regel 75 %. Deshalb zählen sie zu den klassischen Panallergenen. Ihre bekanntesten inhalativen Vertreter sind Bet v 2 der Birke, Art v 4 des Beifußes und Amb a 8 des Traubenkrauts. Eine Profilinsensibilisierung ist sehr häufig, ihre klinische Bedeutung jedoch unterschiedlich und in vielen Fällen bleibt sie symptomlos; verursacht sie Beschwerden, so handelt es sich typischerweise um Symptome im Mundraum nach dem Verzehr von Zuckermelone, Wassermelone, Tomate, Banane oder Zitrusfrüchten. Profiline sind stark hitze- und verdauungsempfindlich und lösen daher selten systemische Reaktionen aus.
Nichtspezifische Lipidtransferproteine Die zur Familie PR-14 gehörenden nichtspezifischen Lipidtransferproteine (nsLTP) sind 7–10 kDa große, basische Polypeptide, die die für den Aufbau der pflanzlichen Kutin- und Wachsschicht benötigten Lipide transportieren. Ihre Struktur wird durch vier Disulfidbrücken stabilisiert, weshalb sie sowohl der Erhitzung als auch den Verdauungsenzymen des Magen-Darm-Trakts widerstehen. Experimentell wurde gezeigt, dass weder eine Hitzebehandlung im Autoklaven noch eine anschließende Mikrowellen- und Ultraschallbehandlung die IgE-Bindungsfähigkeit des Pfirsichallergens Pru p 3 aufhoben.
Die klinische Schwere einer nsLTP-Sensibilisierung unterscheidet sich dementsprechend von den durch PR-10-Proteine und Profiline vermittelten Kreuzreaktionen: Das im Mittelmeerraum häufigste LTP-Syndrom kann mit systemischen Symptomen, Urtikaria und Anaphylaxie einhergehen, an deren Entstehung auch Kofaktoren – körperliche Belastung, nichtsteroidale Antirheumatika, Alkohol – beteiligt sind. Der Sensibilisierungsweg über den Pollen führt typischerweise über das Lipidtransferprotein Art v 3 des Beifußes oder Pla a 3 der Platane; das Sellerieallergen Api g 2 reagiert sowohl mit Art v 3 als auch mit Pru p 3 kreuz. In einer chinesischen Untersuchung zur Nahrungsmittelallergie bei Beifußpollenallergie zeigte die Schwere der Symptome einen Zusammenhang mit der Sensibilisierung gegen Lipidtransferproteine.
Weitere Allergenfamilien In den vergangenen Jahren rückten weitere Proteinfamilien in den Mittelpunkt des klinischen Interesses, darunter die gibberellinregulierten Proteine (GRP) und die thaumatinähnlichen Proteine. In Ostasien wurde beispielsweise eine klinisch bedeutsame Kreuzreaktion zwischen dem Allergen Cry j 7 des Pollens der Japanischen Sicheltanne und dem Protein Cap a 7 der Paprika beschrieben.
Charakteristische Pollen-Nahrungsmittel-Assoziationen