Testverfahren für inhalative Testung auf allergenes Potenzial

Zusammenfassung

Es besteht ein zunehmender Bedarf an geeigneten Methoden zur prospektiven Identifizierung des allergenen Potenzials von Industriechemikalien im Atemtrakt. Zu diesem Zweck wurden Tiermodelle etabliert, die nach entsprechender Sensibilisierung mit Prüfsubstanzen ähnliche allergische Atemwegsreaktionen zeigen wie der Mensch. Durch mehrfache systemische, d. h. nichtinhalative Gabe der Prüfsubstanz wird eine Sensibilisierung der Versuchstiere induziert und dann durch inhalative Allergenexposition eine akute Atemwegsverengung provoziert (Bronchialobstruktion, frühe allergische Antwort), welche mit einer Lungenfunktionsmessung erfasst wird. In der späten allergischen Phase erfolgt eine unspezifische Provokation zur Prüfung einer induzierten bronchialen Überempfindlichkeit, und es werden die IgE-Antikörper-Konzentration im Serum sowie die induzierte lokale Entzündung in der Lunge (Eosinophilie) mittels bronchoalveolärer Lavage bestimmt. Von den vorhandenen Modellen wird das Meerschweinchenmodell aufgrund seiner Grenzen und seiner Unterschiedlichkeit zum Menschen seine Bedeutung in Zukunft verlieren. Der bei der Maus zur Verfügung stehende etablierte “Maus-IgE-Test” erfasst nur die Induktion von IgE-Antikörpern und nicht die tatsächliche allergische Atemwegsantwort. Die für die Asthmaforschung seit einigen Jahren entwickelten Mausmodelle sind für die inhalative Testung auf allergenes Potenzial noch nicht validiert (insbesondere für niedermolekulare Substanzen). Das allergische Asthmamodell der Brown-Norway-Ratte ist dem Menschen in seiner IgE-abhängigen allergischen Reaktion ähnlich und bereits gut etabliert. Alle für das allergische Asthma charakteristischen Eigenschaften und Reaktionen wie z. B. Früh- und Spätreaktion, Hyperreaktivität und Eosinophilie lassen sich an der BN-Ratte aufzeigen. Im Bereich niedermolekularer Allergene bedarf dieses Modell noch einer umfassenderen Validierung.

Abstract

There is an increasing need for suitable methods for prospective identification of the allergenic potential of industrial chemicals in the respiratory tract. Animal models have been established for this purpose which show allergic airway reactions after appropriate sensitization similar to humans. Sensitization of the experimental animals is induced by multiple systemic (non-inhalational) application of the test substance and then acute airway obstruction (early allergic response), which is monitored by lung function measurement, is provoked by inhalational allergen exposure. In the late allergic phase, a non-specific provocation is performed to test for an induced bronchial hyperresponsiveness and the concentration of serum IgE antibodies as well as the induced local inflammation in the lungs (eosinophilia) is determined by means of bronchoalveolar lavage. Among the available models, the guinea pig model will loose its importance in the future because of its limitations and difference to humans. The only available and established test for the mouse, the “mouse IgE test”, only registers the induction of IgE antibodies and not the actual allergic airway response. The mouse models developed for asthma research for some years are not yet validated for inhalational testing for allergenic potential (especially for low-molecular-weight substances). The allergic asthma model of the Brown Norway rat is similar to humans in its IgE-dependent allergic reaction and already well established. All properties and reactions characteristic for the allergic asthma like e.g. early and late response, hyperresponsiveness and eosinophilia can be demonstrated in the BN rat. In the field of low-molecular-weight substances, this model still requires a more comprehensive validation.