Elektronenmikroskopie und Analytik
Immunelektronenmikroskopische Untersuchungen an Allergenen
- In den Untersuchungen der Jahre 2000-2002 war am Beispiel der Gräser gezeigt worden, dass nicht nur die intakten Pollenkörner, sondern auch
allergenhaltige Cytoplasmapartikel im Mikrometer- und Submikrometerbereich aus dem Polleninneren die Luft belasten. Mit Hilfe der Immunelektronenmikroskopie
wurde gezeigt, dass Gräserpollen bei Benetzen mit hypotonischen Flüssigkeiten, z.B. Regenwasser, aufgrund eines osmotischen Schocks ihren
cytoplasmatischen Inhalt in Form kleiner und kleinster Partikel (Mikrometer und Submikrometerbereich) durch die Keimporen nach außen hin entleeren. Diese
Partikel gelangen in die Umgebungsluft und sind - im Gegensatz zu dem intakten Pollenkorn - aufgrund ihrer geringen Größe fähig, in die tieferen
Lungenwege einzudringen. Deswegen werden sie als Ursache für allergisches Pollenasthma angesehen.
Um derartige Vorgänge bei der zweiten wichtigen
Quelle von allergenen Pollen, nämlich den im Spätwinter bzw. zeitigem Frühjahr blühenden Bäumen, zu untersuchen, wurden Pollen von
Birke, Hasel und Erle in Regenwasser getaucht und immunelektronenmikroskopisch auf Veränderungen untersucht. Es stellte sich heraus, dass diese
Pollenkörner nicht primär mit Ausschleudern von Cytoplasmapartikeln reagieren, sondern mit einer sogen. "abortive Keimung". Die Pollenkörner
treiben im Regenwasser kurze Schläuche aus ihren Keimporen heraus, die an physiologische Keimschläuche erinnern, jedoch bei einer gewissen Länge
ihr Wachstum einstellen, an der Spitze aufplatzen und den Cytoplasmainhalt des Pollenkorns ebenfalls in Form feiner allergenhaltiger Partikel in das Umgebungsmedium
entleeren. Damit ist für die zweite Gruppe wichtiger Pflanzenpollen, die Baumpollen, ebenfalls ein Mechnismus entdeckt, der zur Allergenbelastung der Luft durch
feinste Partikel führt und zur Erklärung von allergischen Asthma durch Birke-, Hasel- und Erlenallergene führen kann. Eine für die
Pollenvorhersage (Pollenwarndienst) zu fordernde praktische Konsequenz wäre die Messung der Luft nicht nur hinsichtlich ihres Gehaltes an intakten Pollen,
sondern auch hinsichtlich ihrer Belastung mit allergenhaltigen Partikeln im Mikrobereich.
- Charakterisierung von Polygalacturonase in Gräserpollen als
spezifischem Marker für Gräserpollenallergie.Eine Familie von pektinabbauenden Enzymen (Polygalacturonasen) stellt eine wichtige Allergenquelle dar, die
sich bei Gräsern der gemäßigten, aber auch der tropischen und subtropischen Klimazone (Familie Pooideae und Chloridoideae) in Diagnostik und
Therapie als echte Markerallergene für eine Graspollensensibilisierung generell herausgestellt hat. Dies wichtige Allergen, genannt Phl p 13 nach dem Vorkommen
im Pollen von Phleum pratense, wurde mit Hilfe der Immunelektronenmikroskopie im biologischen Substrat, also im Pollenkorn, in den unterschiedlichen
Pollenkompartimenten lokalisiert. Außerdem wurde ermittelt, dass Group 13 Allergene nach Einwirkung von Regenwasser auf das trockene Pollenkorn im Sinne
einer osmotischen Schockreaktion in Form von cytoplasmatischen, allergenhaltigen Partikeln im Mikro- und Submikrometerbereich in die Umgebung entlassen werden.
Damit wurde bewiesen, dass auch dies wichtige Graspollenmarkerallergen zur Auslösung von pollenallergischem Asthma beitragen könnte.
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