Die Prävalenz von Allergien, wie der allergischen Rhinokonjunktivitis, ist in der westlichen Welt seit Jahren stetig steigend. Die Diagnose einer allergischen Rhinokonjunktivitis basiert auf klinischen Symptomen, sowie einem Hauttest mit den jeweiligen Antigenen (Pricktest). Ein positiver Pricktest wurde bisher als Indikator für eine IgE-vermittelte Mastzelldegranulation angesehen. Da es aber Hinweise gibt, dass Pollen nicht nur aus Allergenen, sondern auch bioaktiven Mediatoren bestehen, wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, ob Pollen auch ohne spezifisches IgE eine inflammatorische Immunreaktion hervorrufen. Zuerst wurden die allergenspezifischen IgE Serumtiter von 184 Patienten untersucht, die eine allergische Anamnese und einen positiven Pricktest gegen Birke oder Traubenkraut aufwiesen. In Übereinstimmung mit vorherigen Veröffentlichungen wurde in 13 % bzw. 30 % der Patienten kein spezifisches IgE gegen Birke bzw. Traubenkraut gefunden. Diese Ergebnisse implizieren, dass Pollen allergieähnliche Symptome in Abwesenheit von spezifischem IgE induzieren können. Als nächstes wurde untersucht, ob Pollen in vivo eine IgE-unabhängige inflammatorische Reaktion in Mäusen hervorrufen. Dazu wurden wässrige Extrakte aus Pollen der Birke oder des Beifusses intradermal in die Ohren von Mäusen gespritzt, was zu einer Ohrschwellung führte, die einer IgE-abhängigen allergischen Hautentzündungsreaktion in Stärke und Kinetik sehr ähnelte. Da Mastzellen in IgE-abhängigen allergischen Reaktionen eine entscheidende Rolle spielen, wurde die Rolle von Mastzellen in der polleninduzierten IgE-unabhängigen Entzündung untersucht. Die quantitative Histomorphometrie zeigte, dass die Ohrschwellung mit einem hohen Prozentsatz stark degranulierter Mastzellen einherging. Um herauszufinden, ob die Entzündungsreaktion mastzellabhängig ist, wurden Birken- oder Beifußpollenextrakte in die Ohren von mastzelldefizienten kitW/kitW-v Mäusen injiziert, was zu einer signifikant geringeren Ohrschwellung führte als in den Wildtyp Kit+/+ Wurfgeschwistern. KitW/kitW-v Mäuse weisen zusätzlich zu ihrer Mastzelldefizienz andere immunologische Mängel auf, die für das Ausbleiben der inflammatorischen Antwort auf Pollenextrakte verantwortlich sein könnten. Daher wurden kitW/kitW-v Mäuse vor Polleninjektion mit aus dem Knochenmark von Wildtypgeschwistern stammenden kultivierten Mastzellen lokal rekonstituiert, was zu einer vollständigen Wiederherstellung der Entzündungsreaktion führte. Dies zeigt, dass Mastzellen für die von Birkenpollenextrakten hervorgerufene Entzündungsreaktion essentiell sind. In vitro konnte gezeigt werden, dass Pollenextrakte nur in sehr hohen Konzentrationen direkt zu einer Mastzelldegranulation führen, was darauf hinweisen könnte, dass in vivo auch andere Immunzellen bei der polleninduzierte Entzündungsreaktion beteiligt sind. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass manche Pollenallergiker kein spezifisches IgE im Serum aufweisen, dass Pollenextrakte direkt murine Mastzellen degranulieren und dass sie eine deutlich mastzellabhängige, aber IgE-unabhängige Entzündung in der Maushaut induzieren, die einer allergischen Reaktion vom Typ I ähnelt. Dieser inflammatorische Effekt von Pollenbestandteilen ist vermutlich für die saisonalen Symptome von Allergikern mitverantwortlich.
The prevalence of allergies like allergic rhinoconjuntivitis have been rising in the western world for years. The diagnosis of allergic rhinoconjunktivitis is based on clinical symptoms and a positive skin prick test which indicates an allergenspecific IgE driven mast cell degranulation. However, previous findings show that pollen harbour bioactive mediators next to pollen. Thus it has been investigated in the present study, if pollen can induce an inflammatory reaction without specific IgE. First the titers of specific IgE against pollenallergens in 184 patients with allergic symptoms and a positive prick test to birch or ragweed were determined. In line with previous publications, 13 % or 30 % of the patients, respectively, had no specific IgE, implying that pollen can cause allergylike symptoms without specific IgE. Next it was investigated if pollen can induce inflammation independent of specific IgE in mice. Aqueous pollenextracts of birch or mugwort were injected intradermally in the ears of naive mice, which led to a pronounced earswelling that was in strength and kinetic similar to an IgE dependent allergic reaction. As mast cells are the key players in allergies, their role in IgE independent inflammation induced by pollen was investigated. The swelling of the mouse ears was associated with an increased number of degranulated mast cells. In further experiments pollenextracts injected into the ears of mast cell deficient kitW/kitW-v mice induced a significantly smaller ear swelling compared to the ears of their wild type Kit+/+ siblings. KitW/kitW-v mice harbor other immunological defects than the mast cell deficiency. To rule out that those defects are responsible for the much lower inflammatory response after pollen treatment, kitW/kitW-v mice were locally reconstituted with cultured mast cells from the bone marrow of wildtype Kit+/+ mice before the injection of pollen extracts. This led to a complete restorage of the wild type phenotype, showing the importance of mast cells in the pollen induced inflammatory reaction. In vitro only very high concentrations of pollenextracts induced a moderate mast cell degranulation, indicating that other immune cells are involved in the pollen induced inflammation in vivo. Taken together, some patients with seasonal symptoms resembling allergic IgE depending symptoms have no specific IgE in their serum, pollen induce a strongly mast cell dependent, but IgE independent inflammatory reaction in the mouse skin and they could degranulate mast cells directly. This inflammatory effect of pollen could add up to the clinical symptoms in patients.
