Allergologie

Wie messe ich die Allergenbelastung?

Die diesjährige Tagung Allergologie im Kloster in Eltville brachte viele interessante Informationen. Prof. Dr. med. Ludger Klimek fasst den Vortrag von Prof. Dr. med. Karl-Christian Bergmann, Berlin, „Wie messe ich eigentlich die Allergenbelastung des Patienten?“ für DERMAforum zusammen.

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Prof. Dr. med. Ludger Klimek

Seit der Erkenntnis, dass Pollen in der Luft zur Auslösung von allergischer Rhinitis, Konjunktivitis, allergischem Asthma, Kon‧takt‧urtikaria und indirekt zum Oralen Allergie-Syndrom führen, möchten Ärzte und Betroffene Kenntnis über den Pollenflug haben, berichtete Prof. Dr. med. Karl-Christian Bergmann, Berlin. Sie wollen wissen, welche Pollen vorkommen, in welchen Mengen diese allergische Symptome auslösen. Laut Bergmann können zur Erfassung der Pollen und ihrer Allergene selbst mehrere Methoden benutzt werden:
1. Messung von Pollen in Pollenfallen in einer Umgebung
Charles Blackley war offenbar der Erste, der auf die Idee kam, die in der Luft fliegenden Pollen zu erfassen. Er benutzte dazu Drachen, auf deren Unterseite er Vaseline strich, an denen sich die Pollen festsetzen konnten. Heute werden in Europa die luftgetragenen Pollen ganz überwiegend mittels Burkard-Pollenfallen gemessen. Diese saugen zehn Liter Luft durch einen Schlitz, hinter dem die Pollen auf einen Klebestreifen treffen, dort kleben bleiben und nach 24 Stunden Laufzeit nach Färbung in der Art erkannt und in der Menge gezählt werden. Dies geschieht in Deutschland seit 1983 durch die Stiftung Deutscher Polleninformationsdienst an rund 45 Orten.
Die Pollenfallen befinden sich in einer Höhe von etwa zehn bis 15 Metern über dem Boden, um einen durchschnittlichen Wert der Pollenbelastung zu messen. Die Ergebnisse der Messungen werden an den Deutschen Wetterdienst gemeldet, der unter Berücksichtigung phänologischer Kenntnisse und des erwarteten Wetters eine Pollenflugvorhersage für die nächsten drei Tage erstellt und täglich publiziert. Alle Daten gehen zugleich in die Datenbank des European Aeroallergen Network (EAN). Hier werden die Pollendaten aller europäischen Länder gesammelt.
Gemessen werden an allen Messstellen die Pollen von Hasel, Erle, Birke, Esche (seit 2013), Gräsern, Roggen, Beifuß und Ambrosia (seit 2009); diese werden auch in der Pollenflugvorhersage genannt. Daneben wird eine Vielzahl weiterer Pollen gemessen, die aber entweder keine oder nur in Einzelfällen eine Allergenität aufweisen.

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Prof. Dr. med. Karl-Christian Bergmann erläuterte in Eltville Methoden zur Pollenflug-Vorhersage.

Das System hat sich grundsätzlich bewährt und die mit dieser Methode erhobenen Daten sind die einzige Grundlage für die Berechnungen zur Entwicklung des Pollenflugs in Europa über den notwendigen längeren Zeitraum. Lange Zeitreihen sind notwendig, um Trends im Pollenflug zu erkennen (z.B. um eine Auswirkung des Klimawandels zu erkennen). Der Betrieb der Pollenfallen und die Auswertung der Präparate folgen (nationalen) Empfehlungen und unterliegen in einigen Ländern wie etwa auch in Deutschland einer Qualitätskontrolle.


2. Messung von Art und Zahl der luftgetragenen Pollen in persönlichen Pollensammlern


Es gab in der Vergangenheit immer wieder Versuche, die individuelle Belastung mit Pollen durch Pollensammler am Körper selbst zu messen. Diese Methode bzw. die angewandten Geräte waren bisher nicht genau genug (meist handelte es sich um passive Sammler, d.h. ohne das Ansaugen genügend großer Luftmengen, aus denen die Pollen abgefangen werden), um zu verlässlichen Aussagen zu kommen.
Hier wird es in naher Zukunft die Entwicklung des „Pollators“ geben, der möglicherweise noch 2013 auf den Markt kommt. Bei diesem persönlichen Pollensammler handelt es sich um einen aktiven Sammler, der aus zehn Litern Luft pro Minute Pollen fängt und mit den GPS-Daten des Trägers sowie Temperatur, Feuchtigkeit, UVA- und UVB-Messungen kombinieren soll.
Dieses Gerät, das am Körper getragen wird, ist primär für den Einsatz in klinischen Studien und für die Bestimmung persönlicher Schwellenwerte vorgesehen; es wird aber auch für Betroffene außerhalb von Studien von Interesse sein.


3. Modellierungen des Pollenflugs


Auf der Grundlage von phänologischen Kenntnissen, z.B. dem Bestehen von Birkenbeständen, sowie von Kenntnissen über die Abhängigkeit der Freisetzung von Birkenpollen in Abhängigkeit von Klimafaktoren (z.B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit) lassen sich der Beginn und das vermutliche Ende des Pollenflugs der einzelnen Arten sowie die Dynamik des Auftretens der Pollen mathematisch berechnen. Ein Beispiel ist das SILAM-Projekt.
Diese Modelle wurden in den letzten fünf Jahren entwickelt und werden gegenwärtig optimiert. Sie benötigen bisher noch den Vergleich mit den real gemessenen Pollendaten, aber dieser Vergleich könnte zukünftig auf wenige Pollenfallen reduziert werden. Während der Birkenpollensaison 2013 wurden die deutschen Birkenpollendaten benutzt, um mehrere bestehende Modelle zu vergleichen.
Es ist auch wahrscheinlich, dass der Pollenflug Teil von MACC-II (Nachfolger von MACC – Monitoring Atmospheric Composition and Cli‧mate) wird, einem EU-geförderten Großprojekt (www.gmes-atmo‧sphere.eu), in dem ebenfalls der Pollenflug anhand von Modellberechnungen auf der Grundlage von gemessenen Daten berechnet werden kann.


4. Automatisierte Pollenfallen


Bergmann berichtete, dass seit über zehn Jahren an der Entwicklung automatisierter Fallen gearbeitet wird. Diese erfassen eine hohe Luftmenge (z.B. 80 L/min), die über Siebe gefiltert wird. Die in der Luft enthaltenen Pollen werden auf ein Gel geleitet, in dem sie etwas schwellen und anschließend über einen Scanner bildhaft erfasst werden. Die gescannten Oberflächeneigenschaften der einzelnen Pollen werden in einer Datenbank mit vorhandenen Mustern verschiedener Pollenarten verglichen und damit automatisch gekennzeichnet. Die Erfahrung des Pollenanalytikers, der die einzelnen Pollen auf dem Objektträger unter dem Lichtmikroskop ebenfalls aufgrund ihrer Form erkennt, wird hier durch den automatisierten Vergleich mit Vorbefunden ersetzt. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie unabhängig von menschlichen Fehlern (Müdigkeit, Krankheit des Untersuchers etc.) arbeitet und die Ergebnisse online innerhalb von ein bis zwei Stunden zur Verfügung stehen. Andererseits muss der technische Aufwand bezahlt werden (Gerätepreis ca. das 20-Fache einer Burkard-Pollenfalle), und die Geräte sind bisher so groß, dass sie nur auf dem Boden, nicht aber auf Dächern stehen.
Diese Geräte könnten aber zukünftig eine Rolle bei der Unterstützung der Modelle spielen, die den Pollenflug rechnerisch voraussagen.


5. Die Messung von Majorallergenen aus bzw. in Pollen


In den letzten Jahren ist es auch möglich geworden, die in den luftgetragenen Pollen enthaltenen Mengen an Majorallergenen, z.B. Bet v 1 in Birkenpollen, zu messen (HIALINE-Projekt) – ebenso die Menge an „freien Pollenallergenen“, Allergenen also, die aus geplatzten Pollen oder aus ebenfalls allergenhaltigen Pflanzenmaterialien stammen. Dabei wurde konstatiert, dass die Menge an Major‧allergenen teilweise mit der Zahl an Pollen in der Luft korreliert, aber auch erhebliche Unterschiede dazu aufweisen kann. Auch können die Pollen einer Art von Jahr zu Jahr und von Region zu Region unterschiedliche Konzentrationen an Majorallergenen enthalten. Da die Birkenpollen nicht nur das Majorallergen Bet v 1 tragen, sondern auch weitere Intermediär- und Minorallergene, kann aus den Untersuchungen über die tatsächliche Allergenität für einen Birkenpollenallergiker geschlossen werden.


Die Feststellung von Schwellenwerten durch das Pollentagebuch


Die geringste Zahl an Pollen, die bei einem Betroffenen mit allergischer Rhinitis akute Symptome an Nase, Augen und Bronchien auslöst, wird mit dem Begriff Schwellenwert bezeichnet. Dieser Wert wird von einer Anzahl von Faktoren beeinflusst, z.B. dem Atopiegrad, der Stärke der Sensibilisierung, dem Alter, benutzten Medikamenten und der Zeitdauer der Exposition. Bisher existierten nur Annahmen über die Höhe der Schwellenwerte – und damit mussten auch die Definitionen der Risikoeinschätzungen im Pollenflug für die Pollenflugvorhersage ungenau bleiben, denn Berechnungen aufgrund von Daten waren nicht möglich.
Wie Bergmann ausführte, hat die Entwicklung und Einführung des Internet-gestützten Pollentagebuchs im Jahr 2009 in Deutschland und mehreren anderen europäischen Ländern deutliche Fortschritte gebracht. Mehrere Tausend Nutzer haben angegeben, welche Art und welchen Schweregrad von Symptomen sie während des Jahres und damit während verschiedener Pollenflugzeiten verspürten. Durch die Angabe des Aufenthaltsortes konnten ihre Symptome mit Daten der nächstgelegenen Pollenfalle verglichen werden; dies ermöglicht die Berechnung ihrer individuellen Schwellenwerte.


Die individualisierte Symptomvorhersage


Auf der Grundlage individueller Angaben im Pollentagebuch und der Pollenflugvorhersage wird es laut Aussage von Bergmann möglich sein, den Nutzern eine individuelle Symptomvorhersage zu senden. Diese Symptomvorhersage soll in Deutschland und Österreich über eine App realisiert werden.

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