Transcript 2010_06_10_allergi_in_vivo_in_vitro

Allergi (diagnostikk in vivo og in vitro)
Nettverksundervisning
10. juni 2010 kl 9.15-10
Kst. overlege Eli Taraldsrud
1
Allergi, historikk
• 1906 Clemens Peter Freiherr
von Pirquet, Østerrike: allergi
(gr. allos= annen og ergon=
reaksjon)
• 1921 Prausnitz og Küstner:
overføring ved serum PKtesten
• 1923 Coca and Cooke: atopi
(gr. et annet sted)
• 1965 Gell og Coombs:
hypersensitivitetsreaksjoner
• 1965 WHO: IgE (Ishizaka,
USA; Bennich og Johansson,
Sverige; Humphrey og
Stanworth, England)
Clemens von Pirquet
2
Allergi, sensibilisering
Nature Rev Immunology 2008; Galli et al.
3
Tidlig fase allergisk inflammasjon
Nature Rev Immunology 2008; Galli et al.
4
Sen fase allergisk inflammasjon
Nature Rev Immunology 2008; Galli et al.
5
Basofile og mastceller
Basofil granulocytt
Mastcelle
6
IgE antistoffet
Nature Rev Immunology 2008; Gould et al.
7
Hypersensitivitetsreaksjoner – ”An EAACI position
statement from the EAACI nomenclature task
force” (EAACI= European Academy of allergy and Clinical
Immunology)
Allergy 2001; Johansson et al et al.
8
Allergener
• Antigener som kan utløse en
hypersensitivitetsreaksjon,
NB! europeisk definisjon
• Glykoproteiner, lipoproteiner,
insektsgifter, medikamenter
• Sensibilisere, binde IgE
antistoffer, utløse en
hypersensitivitetsreaksjon
• Komplette og inkomplette
allergener
• Major allergen og minor
allergen
J Allergy Clin Immunol 2007, Chapman
9
Et allergen skal kunne defineres
utvetydig
•
•
•
•
•
•
•
Nukleotid- og aminosyresekvens
Molekylvekt
Isoelektrisk punkt
Sekundær struktur
Ha en homogen form i renset tilstand
Være definert ved monospesifikke antistoffer
Kan produsere IgE responser ved in vitro testing og
biologisk testing
• Det individuelle allergene proteinet kan identifiseres ved
en rekke ulike metoder som Western blot, isoelektrisk
fokusering.
• Pasienter kan danne IgE antistoffer mot ett allergen med
spesifisitet mot ulike bestanddeler av allergenet
10
Eksempel på et pasientpanel
som reagerer på peanøttallergen
Bildekilde: Anne Omholt, Phadia
11
Allergennomenlatur
• Inndeling i grupper: t= treepollen, w= weed, m= microorganisms, f= food
• Allergenekstrakter: t3 = bjørk
• Allergenkomponenter: t3: Bet v1, Bet v2, Bet v3, osv....
• Nomenklaturen er basert på et Linnèisk system og
ivaretas av WHO/IUIS
• http://www.allergen.org/
• Allergenkodene administreres av CLSI = ”Clinical and
Laboratory Standards Institute” gjennom dokumentet:
I/LA20-A2 ”Analytical Performance Characteristics and Clinical Utility of
Immunological Assays for Human Immunoglobulin E (IgE) Antibodies and Defined
Allergen Specificities; Approved Guideline-Second Edition
12
Testing i ulike format av allergen
NCCLS I/LA20-A 1997
13
IgE kryssreaktivitet
• Adaptiv immunrespons rettet mot et antigen som
resulterer i reaktivitet mot strukturelt beslektede
antigener
• Samme antistoff reagerer med ulike antigener
• Kryssreaktivitet er et spørsmål om affinitet
• Grad av kryssreaktivitet
• Konsekvens av kryssreaktivitet - falske positive,
men også oralt allergisk syndrom
• Forskjell mellom kryssreaktivitet og kosensitisering
Bonds, Curr Opin Allergy Clin Immunol 2008; 8: 82-86
Allberse, Allergy, 2001;56:478-490
14
Diagnostikk av type 1
hypersensitivitetsreaksjoner
•
•
•
•
•
•
Diagnostisk hudtesting
Allergenspesifikk IgE testing
Allergenspesifikk IgE testing, multitest
Tryptase
ECP
BHR ”Basophil histamin release” / BAT
”Basophile activation test”
• In vivo provokasjonstesting
• Testing av inne- og utemiljø
15
Prikktesting eller SPT (= Skin Prick Test)
J Allergy Clin Immunol 2010, Hamilton
16
SPT metodevariasjon
•
•
•
•
•
•
•
Allergenkonsentrasjon
Teknikk
Hudens beskaffenhet
Medikamenter
Blødninger i hud, dermografisme
Allergenekstraktet, kontaminasjon
Anafylaksiberedskap
17
SPT prestasjon
• SPT og serologisk testing regnes som
ekvivalente mtp. sensitivitet og spesifisitet ved
utredning av luftveisallergier og matvareallergier
• Kombineres metodene oppnås den beste
sensitiviteten (Allergy Asthma Proc. 2009 Jul-Aug;30(4):386-96, )
• Comparison of serum-specific IgE (ImmunoCAP)
and skin-prick test results for 53 inhalant
allergens in patients with chronic rhinitis
18
Serologiske undersøkelser
19
Metodisk utfordring ved påvisning
RAST
av IgE antistoffer
Radioallergosorbent
test utviklet i 1967
1. Inkubasjon 4 timer: s-IgE i
serum bindes til fast fase
2. Inkubasjon 16-18 timer:
IgE detekteres med et antiIgE antistoff merket med
radioaktivt Jod
20
Testing i ulike format av metode
IMMULITE 2000,
Siemens, Berlin
ImmunoCAP 250/1000,
Phadia, Uppsala
HYCOR Ultra-Sensitive EIA
System, HYCOR, USA
21
ISAC Immuno solid-phase allergen chip
22
Komponentoppløst diagnostikkMulige anvendelsesområder
• Diagnostikk av kryssreaktivitet
• Prediksjon av alvorlige matvarereaksjoner
• Prediksjon av alvorlige kliniske
hypersensitivitetsreaksjoner
• Prognose av matvareallergi
• Veiledning ved tilrettelegging av
immunterapi
23
Hva slags informasjon gir
allergenspesifikk IgE?
24
Diagnostisk 1: Sammenheng mellom nivå av allergen
spesifikke IgE og allergisk reaksjon på matvare
Sampson, J Allergy Clin Immunol, 1997,
Sampson, J Allergy Clin Immunol 2001,
Eigenmann, Pediatr Allergy Immunol, 2000
25
Diagnostisk 2: Sammenheng mellom nivå av allergen
spesifikke IgE og allergisk reaksjon i luftveieneprediktiv verdi (Søderstrøm, Allergy; 58:921-928)
26
Prediktivt 1: Sammenheng mellom nivå av
allergen spesifikke IgE og allergisk
reaksjon i luftveiene- prediktiv verdi
• Sensibilisering mot midd økte risiko 3,4-19,7
ganger for utvikling av astma senere i livet (Peat,
J Allergy Clin Immunol 1999;103:3-10)
• Sensibilisering mot egg hadde positiv prediktiv
verdi for utvikling av astma på 95 % (Wahn,
Pediatr Allergy Immunol, 1997; 8:16-20)
• Bakgrunnen for begrepet ”Allergimarsjen”
27
Bruk av IgE screening assay (også kalt
paneler)
• Testing på opptil 15 ulike allergenspesifisiteter
samtidig
• Få/ ingen tegn til atopi hos pasient gir høy
negativ prediktiv verdi på testen
• Økte verdier av Phadiatop eller F x 5 er
assosiert med økt sannsynlighet for IgE-mediert
allergisk manifestasjon hos 4-åringer (Wickman,
Pediatr Allergy Immunol 2003; 14:441-7)
• Vist seg å være et bedre verktøy for diagnostikk
av atopi enn total IgE
28
Anafylaktisk reaksjon
• Definisjon av anafylaksi
• Ormegift, anestesimidler, radiokontrastmidler, antibiotika,
matvarer
29
Tryptase biologisk funksjon
• Tryptase= enzym (Serinesterase)
• Frigjøres fra mastceller i akuttfasen av en
allergisk reaksjon
• Forekommer som inaktive monomerer (αtryptase) og aktive tetramerer (β-tryptase).
• Aktiverer matrixmetalloproteinase
• Mastceller inneholder 300-700 x mer
tryptase enn granulocytter og eosinofile
• Halveringstid i serum er 2 timer
30
Tryptase ved diagnostikk
• Måler total tryptase= α-tryptase og β-tryptase
• Stabilt høye nivåer ses ved mastocytose
• Ved anafylaksi vil økningen skyldes økt β-tryptase,
økningen er omtrent 3 ganger basalnivået
• Tryptase når toppnivå et par timer etter
mastcelleaktivering
• Målingen presterer bedre dersom en tar utgangspunkt i
sammenligning av målt nivå ved reaksjon med målt nivå
ved base-line
• Enrique, Allergy 1999: Sensitivitet: 35,3 %, spesifisitet:
93,31 % ved cut-off= 13,50 ng/mL
31
ECP =(eosinofilt cationisk protein)
• Eosinofile granulocytter (EG) innholder granula med
basiske proteiner
• ECP er et protein som er toksisk for parasitter og
frigjøres ved aktivering av EG
• Økte mengder EG produseres i benmargen ved Th2responser via cytokiner
• Økte mengder ECP synes å reflektere økt mobilisering
av EG fra benmargen
• ECP øker ved inflammatoriske tilstander som astma,
allergisk rhinokonjunktivitt, atopisk eksem blant annet
• Serum/ plasma evt. andre sekreter
• Komplisert prøvetakingsprosedyre
32
Diagnostisk verdi av ECP målt i
serum/plasma
• Diagnostikk av matvareallergi (Saarinen, Clin
Exp Allergy 2001)- Liten diagnostisk verdi
• Diagnostikk av astma (Njå, Allergy 2001)- Liten
diagnostisk verdi
• Diagnostikk av matvareintoleranse (Winqvist,
Allergy 19889) –Liten diagnostisk verdi
• Monitorering av allergisk inflammasjon, kanskje
uavklart (Venge, Allergy 2004)
33
Cellulære undersøkelser:
Basofil aktivering
34
Basofil histamin frigjøringstest BHR
• Prøvemateriale: fullblod, isolerte MNC (basofile
granulocytter), serum
• Metode: direkte provokasjon på pasientens egne
celler eller passiv sensibilisering av donorceller
med pasientserum
• Stimuli: allergenekstrakter, medikamenter,
stoffer, anti-IgE
• Måling: Histamin, tryptase, leukotrien
• Målemetode: RIA, ELISA, HPLC
35
CAST ELISA Bühlmann laboratorier –
eksempel på kommersiell test
36
Prestasjon B HR
Clin Exp Allergy 2001, editorial; Crockard
37
Prestasjon Basolfil leukotrien tester
Clin Exp Allergy 2001, editorial; Crockard
38
Basofil aktivering (BAT) målt med
flowcytometri
• CD63 eller CD203c
• Lokalisert i granula på innsiden av
cellemembranen
• Stimulering med allergener
• Farging anti-CD63, anti-IgE evt. CD45
• Akvirering med flowcytometer min. 500 BG
39
”Gating”-strategi ved BAT
flowcytometri
Journal of Immunology 2007, Ocmant et al
40
Basotest, Orpegen Pharma –
eksempel på kommersiell BAT
Negativ kontroll
Positiv kontroll
fMLP
Stimulering med
gresspollen
41
Prestasjon BAT målt med
flowcytometri
Clin Exp Allergy 2001, editorial; Crockard
42
Tekniske aspekter BHR/ BAT
•
•
•
•
Prøvemateriale
Allergenekstrakter
Tidkrevende og kostbare
Variasjon, behov for standardisering
43
In vivo provokasjonstesting
44
In vivo bronkoprovokasjonstesting
45
In vivo nasal provokasjonstesting
46
Dobbelt-blind placebo-kontrollert
matvare provokasjonstest DBPCFC
47
Allergener i innemiljøet
48
Allergener i utemiljøet
49
Slutt
50