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Allergie und Migration

Markus Gassner, Landarzt Schweiz. Gesellschaft für AerobiologieAllergologie und Innere Medizin 9472 Grabsm.gassner@hin.ch

ImmunoDay

Luzern

24.11.16

Rudolf Keller (1826-1906) Heuwagen

Schweiz. Katastrophenhilfscorps, Sahel 1974

Geschichte: das Wort

• Am An fang war das Wort(«logos» -logisch)

• Daraus ist alles «generiert»

(Der genetische Code)

Die Schrift: Evangelium nach Johannes Kap. 1.1

Der SinnBeginn: Prinzip

Wort: verbum

Entstehung – Faktum

Mensch: homo (Mann: vir)

Geschichte: das Wort - die Schrift - welche?Helvetier-Römer: - sehr alte Statistik

Schweizer waren Wirtschaftsflüchtlinge!

In welcher Sprache schrieben Helvetier? (Kelten) (griechisch ?)

C. Iulii CaesarisBellum Gallicum 1: 29.1

0 100 200 300 400

(verschollen)

zurückgekehrt

wehrfähige

Summe

Tulinger

Latobriger

Rauracer

Boier

Helvetier

Anzahl Personen in Tausend

Bibractae 59 v. Chr.:milium tausend

Helveticorum CCLXIII 263

Tulingorum XXXVI 36

Latobrigorum XIIII 14

Rauracorum XXIII 23

Boiorum XXXII 32

arma ferre possent 92

Summa CCCLXVIII 368

redierunt CX 110

Daten der Helvetier:Migration eines Volkes

Römische Daten:- «Pax» romana: Steuern- «Weihnachten»

Augustus: Lukas 2.1

Verschollene:(Summa - redierunt)Opfer der Migration

Fraudin: Glozel (Hitz H.R. 1986)

2001 Stiftung Mintegra Buchs:

Migration und Integration

Biologie: die Sprache (der Gene)nur eine Sprache für Viren Bakterien Pflanzen Tiere Mensch

4 Buchstaben• 3 Basen bilden ein Wort• z.B. für eine Aminosäure

Restriktionsenzyme - Kapitel• für eine Info:

– an-ab: welches, wann, weshalb, wie oft: Apoptose

– Epigenetik

• Anderen «Sinn»?

Das genetische BuchPolymere als DeckelDNA – Gen: das BuchGenom: individuelle Bibliothek

PCR zum Kopieren(Nobelpreis Chemie 1993: Kary Mullis: Enkel eines Migranten aus Flums-Kleinberg)

Allergie - eine Umweltkrankheit ?

Bibliothèque médicale, Université Paris, 9.5.13

Augenkrankheiten im Weinberg• seit vielen Jahren, • vom April bis August

- Ursache ?

•Wissen• Technologie

(non ex nunc, sed ex tunc!)

1863

Heuschnupfen eine Berufskankheit der Winzer

Pollinosis - Inzidenz: Sentinella: Arzt-Patientenkontakte 1984/85

Woche 19: Mitte Mai

Pollinosis - Inzidenz: Sentinella: Arzt-Patientenkontakte 1984/85

Woche 19: Mitte Mai

Pollen der Bäume:Klinische Relevanzunbekannt!

Begriffe (zum Be-Greifen)

Allergie

• pathologische Immmunität

• Erkrankung aller Organe

• Adaptation an die Umwelt

- Impfung - Resistenz

- Toleranz = Adaptation?

Migration

• Ortswechsel zum Überleben

• Verlust der Heimat

• neue Adaptation:

- Integration

- Ghetto

Variationen:

Nomaden, Reisende, Pendler, Touristen, Soldaten, Matrosen...

Adaptation zur Toleranz?Die Schwielen der Hände schützen den Bauern, solange er sie benötigt:Arbeit ohne Blasenbildung, dafür Fissuren mit Infektrisiken.Die meisten immunologischen Reaktionen entsprechen einer Adaptation.Tolerieren Bauernkinder Gräserpollen oder sind sie adaptiert, solange sie exponiert sind?

Heuschnupfen

Heuschnupfen bei Bauernkindern,

Adoleszente Grabs 1983-99 (n=1100)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Bauern Gel.Bauern Nicht-Bauern

%

Pollinosis je

P. aktuell

Asthma je

Fragen ist billig, aber zuverlässig?

1983-2007: IgE-Seroprävalenz (> Klasse 2: 0.7kU/l)

bei den Schulkindern von Grabs (Alter 15 Jahre)

0

10

20

30

40

50

60

1983

1984

1985

1986

1987

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

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2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

%

sx1

Lieschgras

Birke

Milbe

Katze

Esche

Ambrosia

19

86

20

06

ISAC <0.3 ISUmin 1 pos.

ISAC <0.3 ISUrPhl p 1

ISAC <0.3 ISUrBet v 1

timothy

birch

mite

cat

ash

ragweed

School children Grabs, age 15 years Time trend in Sensitisation rate 1983 – 2007 (IgE: > 70 KU/l)

Heuschnupfen: Kinder von Migranten-Bauern

Schulkinder Grabs:

quantitative Seroprävalenz auf Lieschgras

(CAP-Klasse) der Adoleszenten

gemäss Beruf des Vaters bzw. Nationalität

0

5

10

15

20

25

30

35

Migranten Bauern Gel.Bauern Nichtbauern alle Kinder

%

CAP Kl. >1

CAP Kl. >2

CAP Kl. >3

CAP Kl. >4

Immunologische Antwort ist zuverlässiger, auch für etnische Vergleiche!

Allergen?

Welches Allergen ist relevant?- für die Diagnostik

- für die Therapie

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Pollen?

Alnus x spaethii29.12.11

Allergene:Eigenproduktion – Standardisierung?

Was ist ein

Allergen?“Erlen-pollen”• Lebewesen (Erle)• organ (Pollen)• Extrakt (Baum-pollen-Allergen) (t2)• Art (Alnus glutinosa) Aln g• gereinigter, natüricher Extracts (nAln g)• specifisches Allergen (nAln g 1, nAln g 4,...)• rekombinantes Allergen (rAlnus g 1)• genetische Varianten (rAln g 1.0101)• strukturelle Varianten (I-IV, fragments) (Stabilität)• Ligande (quercetin, flavinoids) (cromolyne, luteolin)

• Genom Variationen

further info:www.allergome.com

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1986 2006

po

s. IS

AC

(>

0.3

IS

U)

Prevalence of

Sensitisationsin Schoolchildren (Grabs)

nPhl p4

nBos lactof.

rPhl p1

rPhl p5

nCyn d1

nPla a2

nOle e1

rPhl p2

nApi m1

rPhl p6

rFel d1

nDer f1

rDer f2

nDer p1

nDer p2

rBet v1

rBet v2

rMer a1

rHev b8

nOle e2

rEur m2

rPhl p11

rPhl p12

rBla g1

rPru p1

nCup a1

rCor a 1.0101

rCor a 1.0401

rAln g1

rMal d1

nCry j 1

rAln g1 0

2

4

6

8

10

12

1986 2010

n p

os. IS

AC

(>

0.3

IS

U)

Cohort: Time trend of in 11 Persons

age 15 to 39 years nPhl p4

nBos lactof.

rPhl p1

rPhl p5

nCyn d1

nPla a2

nOle e1

rPhl p2

nApi m1

rPhl p6

rFel d1

nDer f1

rDer f2

nDer p1

nDer p2

rBet v1

rBet v2

rMer a1

rHev b8

nOle e2Erle:rAln g1

rAln g1

1986:Sensitisations to

different rBet v 1

analoges,

but any to alder!

2006 and 2010:In bouth

populations:

Newly

sensitisations to

this recombinant

allergen

1986 1986 20102006

Cross-Secitonal

1986 and 2006

n:54 n:46

Cohort1986 2010

n:12

Neue Allee in Buchs SG 1995-2000: Purpurerle (Alnus x spaethii, Spaeths Alder )

Sommer 2009

PurpurerlenBahnhofstr. Buchs SG

28.12.12

Alnus x spaethii Buchs:zu gross, zu schnell gewachsen: Das Ende

10 min. um ein Baum zu fällen

Schwierigkeiten mit den Wurzeln Blutende Stämme

Ersatz:Liquid ambar styraciflua(mit neuem Mikrobiom)

Alnus spaethii(epidemiological summary)

Botany:- 1908 man made (Berlin):- A. japonica + A. subcordata (?)- man planted (no natural habitat)- polyploid

Economy:

Resistant to urban climate variations:- Fast growing- promoted tree for towns- short live expectancy in towns

Allergology:

- early flowering (Christmas)- more pollen- potent allergens

Epidemiology:Do not plant allergens!

2.7.09

Keine Allergene pflanzen!

Bern:5.2.16

und 37 anderein Bern

und

anderswo

1

10

100

1000

10000

Pollen: Tagessummen-werte

Leitallergene der FagalenpollenMessstelle Buchs SG 2012

Erle Birke Hasel

Alnusglutinosaincana

Alnus viridis

Exposition: hier häufig sensibilisierende Fagalenpollen (Buchengewächse) Erle (Alnus): A. spaethii (Purpurerle) A. glutinosa (Schwarzerle) A. incana (Grauerle) A. viridis (Grünerle)Birke (Betula); Hasel (Corylus)

Rohdaten: Regula Gehrig, MeteoSchweiz, 2016

Alnusspaethii

Gesamtwaldfläche aktueller Grünerlenanteil: Kanton Glarus 12%, Weisstannental 22%, Calfeisental 28%.

In rund 75 Jahren verdoppelten sich dieGrünerlenbestände:Surselva (Zunahme um 126%) Kanton Glarus (Zunahme um 94%).

Barbara Huber und Monika Frehner WA L D U N D H O L Z 5/13

Die Grünerle breitet sich ausTobias Bühlmann, Erika Hiltbrunner, Christian Körner

Die Verbuschung des Alpenraums durch die GrünerleCMS Waldwissen.net

Grünerlen

Wandern im Heidiland

Foto : Monika Frehner

Heidi und die Grünerlen

Zur Funktion des “Gaissenpeters”:

Führt die Ziegen des Dorfes an die rechte

Stelle!

Heute: Geissenpeterrentiert nichtmehr!Engardiner Schafewären effektiver!(fressen Rinde besser)

Erika Hiltbrunner

Molecular allergen Genom of the tree

Future: Allergens – EnvironmentProteins or Genomics

pollen or seeds

Genomic - Environment

Mortalität an LungenkrankheitenLandwirte (Schweiz. Mortalitätsstatistik)

Gassner M. Spuhler Th. Warum sterben Bauernhäufiger an Lungenkrankheiten? Schweiz. med. Wschr. 1995; 125: 667-675

Was kostet 1 Liter Milch?(Red Bull zehnmal teurer!)

Foto: Pius Rupf

Nahrungsmittel

- wieviel?- was?

- gesund?(hygienisch)

Foto: Pius Rupf

Zwei BergbauernWeisstannen+ 2003

Allergen – klinische ReaktionenKreuzreaktionen!

rAln g 1 = “rAln (sp) (1.0104..)?”PR 10

• Artspezifisch: unterschiedliche Erlen: A. glutinosa – A. japonica,

A. incana (Grau-Erle)A. viridis (Grün-Erle)

• Cross sectional and cohort studies sensitisations not before 1986 of rAln g 1: therefore species-specific molecular variations are evident:individual reactivity to different molecular Epitopes:

• botanische Familie (Buchengewächse): Birke, Hasel, Erle …

• Gruppe von Allergenen: PR 10, LTP, Profiline, Polcalcine, …

• PR 10 (rBet v1) Nüsse, Früchte: Apfel, Pfirsich, Kirsche, Kiwi, Jack-Fruit, Sellery, Soja, usw.: unstabil (Kochen, Verdauung): Orales Atopy Syndrome

• LPT: hitzestabil: systemische Reaktionen

Heimo Breiteneder, Jörg Kleine-Tebbe2016-PR10-like Allergens, p.304 PR10 Allergene

KreuzreaktionenPollen-Nahrungsmittel

Erlen und Apfel:

Kreuzreaktion Aln g1 und Mal d1Molekulare Allergeneals Qualitätsmerkmal:

Allergene so wenig wiemöglich anthropogen- erzeugen- verbreiten

Handel (Bäume – Früchte!)

Freisetzungsverordnung, FrSV 814.911

SensibilisierungdurchPurpurerlen-Birken-,Hasel-Pollen

Unverträglichkeit von Äpfel

EUCARPIA:Allergene im Saatgut

M. Neumüller F. Dittrich(Bayerisches Obstzentrum) www.bayoz.de

Jack-Frucht

blühender Baum am Ganges 21.2.11 Früchte: WAC Bangkok 2007

Enthält ein mit rBet v1 kreuzreagierendes Allergen

PR 10 Proteine: rAln g 1rBet v 1

Märkte… (was kann ich mir leisten?)

Argentinien (WAC 2009)

Nahrung: Was, wozu?Widnau 2016 Seoul WAC 2015

Olma 2016

Seoul WAC 2015

Taitung 2015Taipeh 2015

Tropomyosin

Nase: frisch nach Fisch

Seegurken

Nahrung für ”sixpacks”

Von den meisten Fischen ist alles essbar

Wollen Sie diese (lebendige) Schlangegekocht oder gebraten?Delikatessen sind teuer, bedrohen deswegen die Artenvielfalt

Milben, Schaben, Würmer

Carl BaderMilben. Naturhistorisches Museum Basel 1989;2 Hauptallergen in den

Tropen

Eine Kleinigkeit zum Apero?

Foto: Karl Stähli (Taiwan)oben: vgl. Wachteln in CHunten: bald die grössten Säugetiere in freier Natur

Soziokulturelle Unterschiede

Bauern

• gleiches Haus

• Haustiere sehr häufig

• Ernährung klassisch

• Milch, kein Fisch

• Infekte:

- Anthropozoonosen– Würmer

– Toxocara

– Pilze

– …

Migranten

• häufiger Wechsel Wohnort

• Haustiere sehr selten

• unklar

• Süssgetränke, Fast food ?

• Infekte:

- Tropenkrankheiten– Varizellen

– Helicobacter

– Pilze

– ….

Endotoxine ?

Pfeiffer: “Pyrogen”; Eisner: “Pollantin”, ODTS

Schützt Helicobacter vor einer Allergie?

Helicobacter pylori SeroreaktivitätGrabs 1999-2001

Prävalenz % OR p

Geburt in Hochrisikoland

Proband 31.3 7.5 0.0006

Vater 61.1 18.1 <0.0001

Mutter 61.1 13.2 <0.0001

beide Eltern 61.1 18.1 <0.0001

Einreise unter 5 j. 83.3 7.5 0.2

Wohnort

mehr als 3 Monate ausserhalb CH 22.2 4.3 <0.0001

mehr als 3 Monate in Hochrisikoland 16.7 8.5 0.02

Schulbildung

tief bei Vater 100 0.08

tief bei Mutter 100 0.1

beide 88.2 3.9 0.1

Wohnung

über 3 Geschwister 76.92 1.09 0.7

unter 4 Wohnzimmer 47.1 4.8 0.004

über 0.7 Personen pro Wohnzimmer 64.7 1.5 0.5

Heuberger F. Pantofickova D. Gassner M. et al

Helicobacter pylori infection in Swiss adolescents:

prevalence and risk factors

Schüler mit IgG Antikörper auf Helicobacter zeigenseltener IgE Antikörper auf Aeroallergene.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Hp pos. Hp neg. Total

%

Allergologische Sensibilisierung (sx1 < 0,7kU/l) bei Schulkindern von Grabs, bez. auf Serorekativität auf

Helicobacter pylori

Statistische Berechnung: Epi Info

Screening:

Sx1, Rx1, T4 - ?

Patient mit Rcp:

• In Buchs

anfangs April

• In Spanien

im Mai

16.4.03

2 Test Fagalen negativ2 Test mit PR 10 Protein negativ

?

Screening:

Sx1, Rx1, T4 - ?

Patient mit Rcp:

• In Buchs

anfangs April

• In Spanien

im Mai

16.4.03

2 Test Fagalen negativ2 Test mit PR 10 Protein negativ

Oleaceen fehlen !

Seroprevalence (pollen): unselectetd

Schoolchildren Grabs (CAP > 0.7 kU/l)

0

10

20

30

40

50

1993

1995

1997

1999

2001

2003

2005

2007

%Timothy g6

Birch t3

Ash t15

t15: Frax. americana

Eschen: SensibilisierungenSchulkinder Grabs 1986-2007

Sensibilisierungen auf Eschenpollen häufigerals auf Birkenpollen

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

19

82

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99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

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20

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11

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12

20

13

20

14

20

15

20

16

Eschenpollen in der SchweizJahressummenwerte

(Annual Pollen Index: API)

Davos

Münsterlingen

Basel

Luzern

Bern

Neuchâtel

Visp

Lausanne

Genève

La Chaux-de-Fonds

Locarno

Lugano

Zürich

Buchs

Eschentriebsterben (ash dieback)

Genotypes of Fraxinus excelsior with different susceptibility to the ashdieback pathogen Hymenoscyphus pseudoalbidus and their response tothe phytotoxin viridiol – A metabolomic and microscopic studyM.R. Cleary a,⇑, P.F. Andersson b, A. Broberg b, M. Elfstrand a, G. Daniel c, J. Stenlid aPhytochimetrie 2014

Hymenoscyphuspseudoalbidus:

Erreger der Eschenwelke:-Importierte gen. Variante-schädigt europ. Fraxinus. -Nur sexuell vermehrteSporen sind contagiös.

Migration einer genetischenVariate eines Schadorganismus

Eschentriebsterben

• Merkblatt• für die Praxis• ISSN 2296-4428• © WSL Birmensdorf, 2016• WSL, Zürcherstrasse 111• CH-8903 Birmensdorf• www.wsl.ch/publikationen• 57• August• 2016• Das Eschentriebsterben• Biologie, Krankheitssymptome und• Handlungsempfehlungen• Daniel Rigling, Sandra Hilfiker, Corine

Schöbel, Franz Meier, Roland Engesser, Christoph Scheidegger, Silvia Stofer,

• Beatrice Senn-Irlet und Valentin Queloz

Hymenoscyphuspseudoalbidus

16.7.11

2011: sick ash in Buchs

ZusammenfassungMolekulare Allergeneals Qualitätsmerkmal:

Allergene so wenig wie möglichanthropogen- erzeugen- verbreiten

Handel (Bäume - Früchte)

Zusammenfassung

Mehr Wissen ist notwendig:

wo, welche Allergene:welche Pflanzen (Kreuzreaktionen): PollenFrüchte, Samen, Holz, MedikamenteNahrungsmittel (versteckte Allergene!)

genetische Zusammenhänge:Sorten - AuswahlFlugeigenschaften (Polyploidie-Nutzlast)Züchtungen (EUCARPIA – “für gute Ernte”)

PflanzenphysiologieBefruchtungphysikalische Resistenz (Adaptation, z.B.Klima)biologische Resisten (Viren, Bakterien, Pilze, Käfer)

Zusammenfassung

Molekulare Allergene:Interaktionen

- Geographie, Geologie, Klima- Weltanschauung (Akzeptanz welcher Gentechnologie)- politisch:

- hilfreich für Deklaration der Allergene, - bei Regulierungen:

- Verbote, Reklame- Subventionen, Patente- ökonomische Bedingungen (Rendite für wen?)- Entwicklungsländer-Welthandel

Aerobiologie: was ist in der Luft, das krank macht

Exposition ReaktionArt der Schädigung

Strahlen

physikalisch, chemisch:

irritativ oder toxisch, teratogen

infektiös

allergen

Genetik

Immunität

Begleiterkrankungen

Schutzmassnahmen

Bildung

rBet v1

Geographie

Haus

Arbeit

Ökonomie

Grösse von Partikel

Atome: (Hiroshima)

Gase, (Aerosole)

Nanopartikel

Viren, Bakterien, Pilzsporen,

Insekten

Parasiten

Feinstaub (PM 10/2.5) (Asbest)

Pollen

Vögel

Meteoriten (Einschlag)

Allergie und Migration

Danke!Forschen in der Praxis ist so einfach!

Die Aerobiologie so interdisziplinär, so spannend!

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