Hautanreicherung von Nickel-spezifischen T-Zell-Klonotypen bei allergischer Kontaktdermatitis

Nickelallergie - neue Ideen zu Verständnis, Diagnose und Risikobewertung. Nickelallergien verursachen Hautekzeme. Man weiß jedoch oft nicht, ob wirklich Nickel das relevante Allergen ist oder nicht doch eine andere Substanz. Um die Erkrankung besser zu verstehen, werden Nickel-reaktive T Zellen direkt in entzündeter Haut untersucht. Ein Bluttest und die Analyse einer kleinen Hautprobe werden kombiniert. Aus Blut werden Nickel-spezifische und Kontroll-Zellen isoliert und deren einzigartige Rezeptoren sequenziert. Ziel ist der Nachweis, dass Nickel-spezifische jedoch nicht Kontroll-Zellen in entzündeter Haut angereichert sind, sodass Nickel als Ekzem-Auslöser bestätigt wird. Dieser moderene präzise Ansatz könnte künftig auch bei anderen Hautekzemen unklaren Ursprungs und bei der Entwicklung T-Zell-basierter in vitro Tests angewandt werden.

Chemikalien, z. B. Metallionen in Modeschmuck oder Haarfärbemittel, sind häufige Ursachen einer allergischen Kontaktdermatitis, einer entzündlichen Hauterkrankung mit erheblichen sozioökonomischen Auswirkungen. Das wichtigste Kontaktallergen ist Nickel, etwa 11 % der europäischen Bevölkerung reagiert darauf im diagnostischen Patchtest positiv. Um allergische Reaktionen zu verhindern und die öffentliche Gesundheit zu schützen, werden Chemikalien behördlichen Tests unterzogen, die jedoch die starken sensibilisierenden Eigenschaften von Metallionen nicht voraussagen, was auf Wissenslücken hindeutet. Dieses Projekt hat zu einem besseren Verständnis der fehlgeleiteten Reaktion menschlicher Immunzellen auf Nickel und andere Chemikalien beigetragen. Die Immunantwort wird von einem Zelltyp namens T-Zellen vermittelt. Unsere Gruppe hat zur Detektion chemikalien-spezifischer T-Zellen eine neue, sehr sensitive In-vitro-Methode - den „Activation-Induced Marker (AIM) Assay” - entwickelt. Der AIM-Assay bietet entscheidende Vorteile wie eine schnelle und vollständige Erfassung aktivierter T-Zellen bereits nach 5 Stunden. Mithilfe des AIM-Assays konnten wir zeigen, dass Nickelallergiker verglichen mit Nichtallergikern eine höhere Häufigkeit chemikalien-spezifischer T-Zellen im Blut aufweisen, was eine In-vitro-Diagnoseoption darstellt. Die selbst bei Nichtallergikern starke basale Immunreaktion wurde quantifiziert und erklärt indem die genauen Bindungsstellen der Metallionen Ni2+, Co2+ und Pd2+ an die Immunrezeptoren auf den T-Zellen identifiziert wurden. Unsere Ergebnisse verdeutlichen, warum so viele T-Zellen auf Metallionen reagieren und wahrscheinlich auch, warum Metallallergien in der Bevölkerung so verbreitet sind. Wir verstehen nun besser, warum regulatorische Tests ohne T-Zellen die hohe Sensibilisierungsstärke von Metallionen nicht erfassen. Ergänzende Untersuchungen zeigten die teils sehr geringe Hautpenetrationsfähigkeit von z. B. Palladium-Ionen, weshalb einige stark T-Zell-aktivierende Metallionen, ggf. neben regulatorischen Effekten, vermutlich nicht noch häufiger Hautallergien auslösen. Der AIM-Assay wurde auch auf ein Haarfärbemittel angewandt. Zudem wurden Kreuzreaktivitäten aufgeklärt, welche Kreuzallergien auslösen können, bei denen Allergiker unerwartet auf ein zweites Allergen mit denselben Immunrezeptoren reagieren. Insgesamt ist die Eigenschaft Kreuzreaktivität wenig erforscht, trotz großer Wichtigkeit. Wir haben weiterhin die relevanten Immunrezeptoren in der entzündeten Haut von Patienten nachverfolgt um ihre In-vivo-Relevanz und die verantwortlichen Allergene am Ort der Entzündung nachzuweisen. Insgesamt wurde ein besseres grundlegendes Verständnis der Immunmechanismen bei allergischen Reaktionen auf Chemikalien erreicht, was auch bislang ungedeckten diagnostischen und regulatorischen Anwendungen dient. Als nächstes sollten weitere Chemikalien und Bereiche wie Lungensensibilisierung oder Arzneimittelüberempfindlichkeit adressiert werden.