Die Struktur vieler wichtiger Moleküle, die an der Anaphylaxie von Säugetierfleisch beteiligt sind, wurde aufgedeckt, was die Tür für potenzielle zukünftige Behandlungen öffnet.
Die genetische und molekulare Struktur bestimmter Schlüsselmoleküle, die mit der potenziell tödlichen Fleischallergie bei Säugetieren verbunden sind, die durch Zeckenstiche verursacht wird, wurde von Wissenschaftlern enthüllt.
Forscher aus der Garvan Institut für medizinische Forschung leitete die Studie, die beschreibt, wie Antikörper mit dem Zuckermolekül Galactose-α-1,3-Galactose (alpha-gal/α-gal) interagieren, das von allen Säugetieren mit Ausnahme von Menschen und höheren Primaten produziert wird. Es stützt ferner die Vorstellung, dass α-Gal als Schlüsselmolekül für diese spezielle Allergie dient.
Bei einigen Zeckenarten, wie z. B. der in Ostaustralien endemischen Lähmungszecke Ixodes Holocyclus, Menschen beißen und sie α-Gal aussetzen, kann das Immunsystem die Exposition als gefährlich einstufen und eine allergische Reaktion auslösen, manchmal mit lebensbedrohlichen Auswirkungen.
Professor Daniel Christ (rechts) betrachtet den Aufbau eines Antikörpermoleküls. Bildnachweis: Garvan Institute of Medical Research
Laut dem Hauptautor der Studie, Professor Daniel Christ, Leiter des Bereichs Antikörpertherapeutika und Direktor des Zentrums für zielgerichtete Therapie bei Garvan, ergab die molekulare Forschung, dass ein bestimmter Antikörpertyp (3-7) eine natürliche Tasche hat, in die α-Gal passt Gut.
„Wir haben mehr als 70 Arten von Antikörpern und dieser ist bei der Alpha-Gal-Erkennung deutlich überrepräsentiert. Wir scheinen genetisch veranlagt zu sein, auf diesen Zucker empfindlich zu reagieren“, sagt Professor Christ.
Die neue Studie, kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Proceedings of the National Academy of Sciences, ebnet den Weg für potenzielle therapeutische Kandidaten zur Behandlung der seltenen allergischen Reaktion.
Der evolutionäre Vorteil einer Immunreaktion auf α-Gal
Wissenschaftler analysierten das Blut von Patienten mit Säugetierfleischallergie, um festzustellen, welche Antikörper produziert wurden: Der 3-7-Typ wurde häufig als Reaktion auf α-Gal gefunden.
Die Daten weisen auf einen evolutionären Vorteil einer Antikörperantwort hin, die gegen α-Gal mobilisieren kann.
„Menschen haben im Laufe der Evolution die Fähigkeit verloren, α-gal zu produzieren, aber wir wissen nicht warum“, sagt außerordentliche Professorin Joanne Reed, Mitautorin dieser Studie vom Westmead Institute. „Der Verdacht ist, dass es mit dem Schutz vor Infektionskrankheiten zu tun hat.“
Professor Christ weist auf die neuere Forschung über Malaria hin, die das zeigt Plasmodium Parasit hat eine α-Gal-Beschichtung auf seiner Oberfläche. Eine schnelle Immunantwort auf α-Gal könnte den Parasiten zerstören, bevor er sich festsetzt, und eine Person vor Malaria schützen.
NSW ist ein globaler Hotspot für zeckeninduzierte Säugetierfleischallergien
Die nördliche Region von Sydney ist mit mehr als 1800 gemeldeten Fällen und der weltweit höchsten Prävalenz ein globaler Hotspot für Säugetierfleischallergien. Auch das Hinterland der Sunshine Coast rund um Maleny in Queensland ist ein Hotspot. Der Lähmungshaken (Ixodes Holocyclus) ist in diesen Bereichen zu finden.
Professor Sheryl van Nunen, Allergiespezialistin am Northern Beaches Hospital in Sydney und Co-Autorin der Veröffentlichung, war die erste Klinikerin, die Zeckenstiche mit Säugetierfleischallergien in Verbindung brachte. „Es vergeht keine Woche, in der ich nicht zwei Menschen mit dieser Allergie sehe“, sagt sie.
Warum manche Menschen eine Anaphylaxie entwickeln und andere nie darauf ansprechen, ist unbekannt. Professor van Nunen sagt, es könnte mit der Anzahl der Zeckenstiche, der injizierten Speichelmenge oder der genetischen Empfindlichkeit zusammenhängen.
Die Exposition erfolgt, wenn α-Gal, das im Speichel bestimmter Zeckenarten enthalten ist, während eines Bisses injiziert wird, sagt Professor van Nunen. Etwa ein Drittel der Menschen, die eine Empfindlichkeit gegenüber α-Gal entwickelt haben, zeigen Symptome einer Allergie gegen Säugetierfleisch, sagt sie. Und ein weiterer Biss kann die allergische Reaktion mehr als verdoppeln. Manche Menschen mit einer schweren Allergie können durch das Vorhandensein von Fleischprodukten in Lebensmitteln wie Rinderbrühe, Weichkäse wie Feta oder Ziegenkäse oder sogar Gelatine beeinträchtigt werden.
Zusammenarbeit ist der Weg zu wissenschaftlicher Exzellenz
Professor Robert Brink, Translation Research Pillar Director bei Garvan, hebt die Exzellenz und den interdisziplinären Charakter der Arbeit hervor. „Das Garvan Institute of Medical Research verfügt über weltweit führende Kapazitäten sowohl in der Antikörperwissenschaft als auch in der Genomik. Diese Studie kombiniert diese beiden Bereiche, um unser Verständnis der Säugetierfleischallergie zu erweitern, einem wichtigen und wachsenden Gesundheitsproblem für Australien und insbesondere für NSW.“
Referenz: „Genetische und strukturelle Basis der menschlichen Anti-α-Galactosyl-Antikörperantwort“ von David B. Langley, Peter Schofield, Damien Nevoltris, Jennifer Jackson, Katherine JL Jackson, Tim J. Peters, Melanie Burk, Jacqueline M. Matthews, Antony Basten, Christopher C. Goodnow, Sheryl van Nunen, Joanne H. Reed und Daniel Christ, 8. Juli 2022, Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
DOI: 10.1073 / pnas.2123212119
