Background: In early childhood, the allergen-specific IgG repertoire is mainly directed to animal and vegetable food molecules and infrequently to airborne molecules. It is unknown whether this early pattern is maintained throughout childhood. Objective: To investigate the evolution of IgG and IgE responses to a broad panel of allergenic molecules from birth to age 10 years. Methods: We examined the sera collected between birth and age 10 years from participants in the German Multicentre Allergy Study, a birth cohort born in 1990. The IgE (cutoff ≥0.30 ISU) and IgG (cutoff ≥0.10 ISU) responses to 35 genuine allergenic molecules were measured with a multiplex microarray approach (ImmunoCAP ISACTM). Results: IgE responses were mostly directed against a restricted group of airborne molecules, with a sequence and prevalence hierarchy (Phl p 1> Bet v 1> Fel d 1> Phl p 5> Der p 2> Der p 1) largely maintained over time. Conversely, the IgG repertoire was much broader, starting with animal foodborne, then spreading to vegetable foodborne and finally to airborne molecules. A strong and persistent IgG response to a given airborne molecule almost invariably preceded or accompanied an IgE response to that molecule. Conclusions: The evolution of IgG and IgE responses throughout childhood differs widely at population level. IgG responses are mostly directed to animal food allergens, while IgE responses are dominated by airborne allergens. However, a strong IgG response almost invariably precedes or accompanies the appearance of IgE to the same molecule in specifically sensitized subjects.
HINTERGRUND: Die häufig beschriebene Schutzfunktion allergenspezifischer IgG-Antikörper wurde vor kurzem durch Daten ergänzt, die ein Differentialbild für atopische und nicht-atopische Patienten sowie eine "(vor-) atopische" IgG-Antwort beschreiben. Abgesehen von der Route und der Expositionsdosis können die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Proteinen für die Unterscheidung zwischen Antigenen und Allergenen entscheidend sein. ZIEL: Wir haben versucht, die Längsentwicklung von Allergen-spezifischen IgG- und IgE-Profilen von einer breiten Gruppe von allergenen Molekülen in der Kindheit zu untersuchen. METHODEN: Die deutsche Multicenter-Allergie-Studie untersuchte eine Geburtskohorte, die 1990 geboren wurde. Blutproben wurden im Alter von 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 13 und 20 Jahren gesammelt. Die Teilnehmer wurden in die vorliegende Analyse aufgenommen, wenn sie (1) ≥1 Serumprobe im Alter von 1-3 Jahren hatten; (2) ≥2 Serumproben im Alter von 5-7 Jahren und (3) eine Serumprobe im Alter von 10 Jahren. Kinder wurden als "atopisch" betrachtet, wenn sie eine positive IgE-Antwort (Cut-off ≥ 0,30 ISU) auf mindestens ein Molekül zeigten, während diejenigen, die IgE niemals zu irgendeinem untersuchten Molekül produzierten, als "Nicht-Atopics" gruppiert wurden. IgE- und IgG-Antikörper gegen native und rekombinante allergene Moleküle wurden mit einem Multiplex-Mikroarray-Ansatz (ImmunoCAP ISAC TM -103 und ISAC TM -112, TFS, Schweden) getestet. Fünfunddreißig Moleküle wurden für die Analyse nach Ausschlusskriterien ausgewählt, die zuvor validiert wurden. ERGEBNISSE: Wir fanden eine differentielle Evolution der IgG- und IgE-Reaktionen auf einen breiten Satz von Allergenmolekülen: 1) IgE-Reaktionen waren meist gegen eine eingeschränkte Gruppe von luftgetragenen Molekülen gerichtet, mit einer Sequenz- und Prävalenzhierarchie, die - auf Populationsniveau - weitgehend während des ganzen ersten Lebensjahres beibehalten: Phl p 1> Bet v 1> Feld d 1> Phl p 5> Der p 2> Der p 1; 2) Im Gegensatz dazu war das IgG-Repertoire viel breiter und verbreitete sich bei den meisten Kindern zuerst zu tierischen lebensmittelbasierten Molekülen, dann zu pflanzlichen Lebensmitteln und schließlich zu luftgetragenen Molekülen; 3) Eine ungewöhnlich starke und anhaltende IgG-Antwort geht einer IgE-Antwort auf das gleiche luftgetragene Molekül vor oder begleitet sie. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Obwohl die Evolution von allergenspezifischen IgG- und IgE-Reaktionen im Laufe der Kindheit stark abweicht, geht eine starke IgG-Antwort voran oder begleitet das Auftreten von IgE bei atopischen Probanden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erzeugung von hochaffinitätsallergenspezifischem IgE in den meisten Fällen eine intermediäre IgG1-Phase und sequentielle Klassenumschaltung (μ→γ1→ε) erfordert.
