Technische und klinische Validierung einer mobilen Allergenexpositionskammer

Abstract

Einführung: In der Natur durchgeführte klinische Studien auf dem Feld der Allergologie sind von unabhängigen Faktoren wie der Pollensaison, dem Lebensstil der Probanden oder den klimatischen Bedingungen beeinflusst, was die Vorhersage der individuellen Allergenexposition nahezu unmöglich macht. Allergenexpositionskammern (AEC) wurden entwickelt, um diese Limitationen zu umgehen und jederzeit unter standardisierten Bedingungen mit Allergenen provozieren zu können. Momentan existieren nur wenige Kammern weltweit, was die Durchführung multizentrischer Studien erschwert. Deshalb wurde die Global Allergy and Asthma European Network (GA²LEN) – Kammer entwickelt, eine kosteneffektive mobile Expositionskammer, welche die Durchführung standardisierter Provokationen vielerorts erlaubt. Neben subjektiven Symptombewertungen stellen objektive Parameter Endpunkte in modernen Studien dar. Trotz seiner Praktikabilität wurde der „Peak Nasal Inspiratory Flow“ (PNIF), die maximale Flussgeschwindigkeit bei nasaler Inspiration, bislang kaum für Studien in AEC genutzt. Diese Studie dient sowohl der technischen und klinischen Evaluierung der GA²LENKammer als auch der Etablierung des PNIF als objektivem Parameter für Provokationstests in der Kammer. Methodik: Probanden mit allergischer Rhinitis wurden mit Gräserpollen (Phleum pratense), Birkenpollen (Betula pendula), Hausstaubmilbenmaterial und Placebo provoziert. Sowohl Allergenkonzentration als auch Expositionsdauer wurden variiert, um Unterschiede in der Symptomschwere zu evaluieren. Die Probanden selbst beurteilten vor und alle 10 min während der Provokationen ihre nasalen, okulären und bronchialen Symptome. Zusätzlich wurden alle 30 min während der Tests PNIF, Spitzenfluss bei Exspiration (PEF) und das generelle Wohlempfinden mithilfe einer visuellen Analogskala (VAS) aufgezeichnet. Ergebnisse: An insgesamt 203 Provokationen nahmen 86 allergische Probanden (davon 54,7 % weiblich) teil. Die Testläufe zur klinischen Evaluation bestätigten die Reproduzierbarkeit, die Sensitivität und die Spezifizität. Provokationen mit Hausstaubmilben führten zur größten Reduktion des PNIF, gefolgt von Gräser- und Birkenpollen. Jedes Allergen mit jeder Konzentration führte an mindestens einem Messzeitpunkt zu einem signifikanten Rückgang des PNIF (p < 0,01) im Vergleich zum Ausgangswert. Zudem konnten signifikante Unterschiede (p < 0,05) im PNIF bei Tests mit Gräserpollen und Hausstaubmilben im Vergleich zu Placebo beobachtet werden. Positive Korrelationen zwischen PNIF und PEF sowie Körpergröße und Körpergewicht Seite | 5 und inverse Korrelationen zwischen PNIF und subjektiven nasalen Symptomen sowie der VAS wurden berechnet. Während und 24 Stunden nach den Testläufen wurden keine schweren Nebenwirkungen beobachtet. Schlussfolgerung: Die Mobilität der GA²LEN-Kammer bietet zusammen mit der einfach handhabbaren Bestimmung des PNIF ein sicheres und potentiell effektives Konzept zur Durchführung multizentrischer klinischer Studien im Bereich der Allergologie.

Background: Clinical allergy trials conducted in nature are affected by several independent factors such as pollen season, lifestyle or atmospheric variations, thus making it impossible to predict individual allergen exposure of the patients. Allergen exposure chambers (AEC) were developed to overcome these limitations by providing a standardized environment. Currently only a few chambers exist globally complicating the need to perform demanded multicenter trials. The Global Allergy and Asthma European Network (GA²LEN) chamber was built as a cost-effective mobile exposure chamber allowing to conduct standardized expositions at every location. Besides using subjective symptom scores for allergy trials, objective parameters are favored in modern allergy trials. Despite its practicability peak nasal inspiratory flow (PNIF) has been rarely used in the setting of AEC. This study aims to both technically and clinically evaluate the GA²LEN chamber, and assess PNIF as outcome parameter in the chamber. Methods: Subjects suffering from allergic rhinitis were exposed to grass pollen (Phleum pratense), birch pollen (Betula pendula), house dust mite material and placebo. Different allergen concentrations and exposure time intervals were used to evaluate differences in symptom severity. Patients assessed their nasal, ocular and bronchial symptoms subjectively every 10 minutes from start to finish of exposure. Additionally, peak nasal inspiratory flow, peak expiratory flow (PEF) and general well-being using a visual analogue scale (VAS) were recorded every 30 min during the test. Results: 86 allergic subjects (54.7 % female) participated in overall 203 challenges. Clinical evaluation runs confirmed reproducibility, sensitivity and specificity. Provocations with house dust mite caused the greatest reduction in PNIF followed by grass and birch pollen. Every allergen and concentration led at least once to a significant decrease (p < .01) in PNIF compared to baseline. Moreover, in challenges with grass pollen and house dust mite a significant decline in PNIF (p < .05) compared to placebo was observed. Positive correlations were obtained between PNIF and PEF, height and weight, and inverse correlations between PNIF and subjective symptom scoring and the VAS. No severe adverse events were reported during and 24 hours after the test runs. Conclusion: The mobility of the GA²LEN chamber, together with PNIF as helpful and portable tool, provides a safe and potentially effective approach to conduct standardized multicenter provocation trials in the field of allergy.