Das Mikrobiom und die Rolle von Umweltfaktoren für die Nahrungsmittelallergie und Toleranzentwicklung

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Sofia Forslund-Startceva; Professorin Dr. Susanne Lau
• Fachliche Zuordnung: Klinische Immunologie und Allergologie ; Kinder- und Jugendmedizin
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 409525714

Trotz pandemiebedingter Verzögerungen wurden Pilot-Untersuchungen für das Proof-of-Principle Paper aber auch die metagenomische Sequenzierung von Stuhlproben bei 64 allergischen und 24 Sensibilisierten Individuen durchgeführt. Erste Analysen zeigen, dass es einen diskreten Unterschied zwischen sensibilisierten toleranten und allergischen Individuen gibt, basierend auf 116 Bakterien-Genera. Diese Darm-Mikrobiom-Signaturen und Biomarker scheinen das Risiko eine Nahrungsmittelallergie zu reflektieren und nicht unbedingt die Manifestation. Es scheint, dass atopische Individuen mit erhöhtem Risiko für eine Nahrungsmittelallergie unabhängig, ob klinisch relevant sensibilisiert oder tolerant von Menschen ohne dieses Risiko hinsichtlich der Darmmikrobiom-Signatur unterscheiden. Dies könnte bedeuten, dass eine Toleranzentwicklung bei Nahrungsmittelallergikern nicht mit einer Veränderung des Mikrobioms assoziiert wäre. Dem entsprechend haben wir nicht-allergische Kontrollen rekrutiert und in einer Pilotuntersuchung sequenziert (n=6).In dieser Proof-of-Principle-Analyse vergleichen wir nicht–allergische Kontrollen mit Nahrungsmittelallergikern aus A2 (n=6) und einem Datensatz von Patienten mit metabolischem Syndrom (N=71, Maifeld et al 2021), um unsere Beobachtungen in einer anderen Kohorte, die methodisch ähnlich durchgeführt wurde, zu verifizieren und validieren. Die Zusammensetzung des Darmmikrobioms beider Kohorten ist ähnlich. Das Überwiegen bestimmter Bakterienstämme (Phylum) des Mikrobioms war ähnlich bei Nahrungsmittelallergikern, nicht-allergischen Kontrollen und den Individuen mit metabolischem Syndrom, allerdings war der Stamm Chloroflexi bei Allergikern signifikant vorherrschend (Kruskal-Wallis FDR: 0.03). Die - Diversität im Shannon Index unterschied sich nicht zwischen den Gruppen. Ebenso unterschied sich die Beta Diversität der Bray-Curtis Unterschiedlichkeit nicht zwischen den Gruppen.In der 2. Förderperiode werden wir metagenomische Untersuchungen von Hautabstrichen analog zu den Stuhlproben untersuchen. Besonderes Interesse gilt der Frage, ob Hundehalter eine andere Signatur des Hautmikrobioms haben als Nicht-Hundehalter. Bisher waren die Unterschiede der Stuhlproben gering, allerdings vor dem Hintergrund niedriger Fallzahlen. Zusätzlich werden wir Nucleotidextraktionen veranlassen, um hochauflösend zu prüfen, ob wir hinsichtlich des Mycobioms und des Viroms als Expositionsfaktoren stärkere Signale auf die Entstehung von Nahrungsmittelallergie und Toleranz bekommen. In häuslichen Staubproben werden wir als Einflussvariable Nahrungsmittelallergene messen. An Bakterien gebundene Immunglobuline werden wir in Stuhlproben mittels FACS untersucht sowie freies IgG, IgA und IgM in Stuhlproben quantifiziert und zwischen Allergikern, Sensibilisierten-Toleranten und Kontrollen verglichen. Der Präsenz von Immunglobulinen, insbesondere IgA im Stuhl gilt als Proxy einer gesunden Reifung des Immunsystems und intakten Schleimhautbarriere.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 339: Nahrungsmittelallergie und Toleranz (Food@)