Hintergrund: Der traditionelle diagnostische Ansatz für Typ-I-Allergien in der klinischen Routine untersucht hauptsächlich die systemische IgE-Sensibilisierung und zeigt nicht immer die allergische Reaktion auf lokaler Ebene. Ein besseres Bild des allergischen Profils von Patienten mit allergischer Rhinitis könnte durch die Analyse von Immunglobuline in Nasensekreten (NS) vermittelt werden, die die Sensibilisierung am Zielorgan widerspiegeln. Dies ist heutzutage dank der Entwicklung der Microarray-Technologie möglich, einem hochempfindlichen immunologischen Assay, bei dem nur Mikrovolumina der Probe benötigt werden, um IgE gegen eine große Anzahl Allergen-Moleküle zu testen. Als nicht-invasive Methode könnte dieser Ansatz in der Pädiatrie besonders vorteilhaft sein. Ziele: Die vorliegende Studie zielt darauf ab, das Repertoire spezifischer IgE-Antikörper in Nasensekreten von pädiatrischen und erwachsenen Patienten mit saisonaler allergischer Rhinitis (SAR) unter Verwendung der Biochip-Technologie zu untersuchen. Methoden: Von 90 Kindern und 71 Erwachsenen mit SAR wurden Nasensekrete und Seren entnommen. Diese wurden mit einem Allergen-Microarray (ISAC-112, Thermo Fischer Scientific, TFS, Uppsala, Schweden) untersucht, das 112 Allergenmoleküle enthielt, um spezifisches IgE zu testen. Des Weiteren wurden die Gesamt-IgE-Spiegel in beiden Medien mit dem ImmunoCAP- Fluoreszenzenzym-Immuno-Assay (FEIA) (TFS, Uppsala, Schweden) gemessen. Nasensekrete wurden mittels einer Absorptionsvorrichtung gesammelt und gemäß eines minimalen Verdünnungsverfahrens verarbeitet. Als Marker für die natürliche Verdünnung wurde das Gesamtprotein gemessen (Pierce BCA assay, TFS). Ergebnisse: Nasale sIgE-Antikörper waren bei 68,3 % der Patienten mit kumulativen Konzentrationen im Bereich von 0,12 bis 206,6 ISU nachweisbar und zeigten eine starke Korrelation zu den Gesamt-IgE-Konzentrationen. Insgesamt richteten sich die nachgewiesenen sIgE-Antikörper gegen aerogene (88 %), pflanzliche (10 %) und tierische Lebensmittel (1 %) sowie weitere (< 1 %) Allergenmoleküle. Auf Bevölkerungsebene zeigte sich bezüglich der Prävalenz von sIgE gegen einzelne Moleküle eine starke Korrelation zwischen den Nasensekreten und den Seren. Ein positiver Nachweis von sIgE-Antikörpern gegen ein bestimmtes Molekül im Nasensekret sagte den Nachweis desselben Antikörpers im Patientenserum mit einer Spezifität von 99,7 % und einer Sensitivität von 40 % voraus. Schlussfolgerungen: Die Testung nasaler IgE-Antikörper gegen Allergenmoleküle mittels Biochip- Technologie konnte mit einer hohen Spezifität das Serumsensibilisierungsprofil einer großen Population von SAR-Patienten vorhersagen. Einschränkend war jedoch die Sensitivität der Vorhersage gering. Zur Validierung des diagnostischen Nutzens von Nasensekret als Alternative zum Serum bei Patienten mit Pollenallergie sind eine minimale Verdünnung von Nasensekreten und die Anwendung von Biochip-Methoden mit hoher Sensitivität erforderlich. Insbesondere in der pädiatrischen Allergologie könnten IgE-Tests im Nasensekret als nicht-invasive Methode wertvoll sein.
Background: The traditional diagnostic approach for type I allergies in clinical routine mainly investigates systemic IgE sensitisation and do not always portrays the allergic reaction at local level. A better picture of the allergic profile of patients affected by allergic rhinitis could be given with the analysis of immunoglobulin in nasal secretions (NS), which reflect sensitisation at the target organ. This is nowadays possible thanks to the development of micro-array technology, a highly sensitive immunological assay requiring only micro-volumes of sample to test IgE against a large panel of allergenic molecules. As a non-invasive Method, this approach could be especially advantageous in pediatrics. Objectives: The present study aims to investigate the repertoire of specific IgE antibodies in nasal secretions of pediatric and adult patients with seasonal allergic rhinitis (SAR) using biochip technology. Methods: NS and sera were obtained from 90 children and 71 adults with SAR and examined with a microarray (ISAC-112, Thermo Fischer Scientific (TFS), Uppsala, Sweden) containing 112 allergenic molecules to test specific IgE. Total IgE levels were also measured in both mediums with ImmunoCAP Fluorescence Enzyme Immuno-Assay (FEIA), (TFS, Uppsala, Sweden). NS were collected by the means of an absorbent device and processed according to a minimal dilution procedure. Total protein was measured as a marker of natural dilution (Pierce BCA assay, TFS). Results: Nasal sIgE antibodies were detectable in 68.3 % of the patients, with cumulative levels ranging from 0.12 to 206.6 ISU, and showed a strong relationship with total IgE levels. Overall, the detected sIgE antibodies recognized airborne (88 %), vegetable (about 10 %) and animal food or other (both < 1 %) allergen molecules. The prevalence of sIgE to individual molecules in the serum and in the NS were highly interrelated at population level. A positive sIgE-antibody to a given molecule in NS predicted the detection of the same sIgE-antibody in the patient’s serum with a specificity of 99.7 % and a sensitivity of 40 %. Conclusions: Testing nasal IgE to allergen molecules with a micro-array technology predicted with high specificity but low sensitivity the serum sensitization profile of a large population of SAR patients. To validate the diagnostic value of NS as an alternative to serum for the diagnostic work- up of pollen allergic patients, minimal dilution procedures for NS sampling and array methods with high sensitivity are required. As a non-invasive method, IgE testing in NS could become very interesting in pediatric allergology.
