Die Latexallergie

Pflichtseminar Funktionelle Pathologie
Univ. Prof. Dr. Erika Jensen-Jarolim
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergie
• Gummibaum aus Brasilien: Hevea brasiliensis
• 1876: Samen kamen nach London (Henry Wickham)
in das tropische Herbarum
• 1877: 22 Setzlinge nach Singapur gebracht
• 1900: Entwicklung der „Tap“ Technik
Entwicklung des „Bud grafting“
für Hochertrags-Klone
• Plantagen und Farmen
Latex
• Thailand
• Indonesien
• Malaysia
• Sri Lanka
Latexproduktion
Naturkautschuk
Latex
• Thailand
1 635 000
168 000
• Indonesien
1 324 000
26 000
• Malaysia
777 000
109 000
• Sri Lanka
68 000
3 000
(Tonnen im Jahr 1995)
Latex
• „Latex Rubber Tapping“
(1 x / 2a)
Sap
Cambium
Latex
Rinde
• Koagulation: „Cup lump“
• Stabilisator (Ammoniak): „Latex“
Latex
(Hevea b.): Polymer
(cis-1,4-Polyisopren)
• Cup lump: Prozessierung mit Hitze
• Latex als Flüssigkonzentrat:
Konzentrierung, weitere Stabilisierung
60 % Gummi, 40% Wasser, Proteine,...
Vulkanisieren (Erhitzen mit Schwefel)
Akzeleratoren
(Thiuram, Mercaptobenzothiiazol, Carbamat)
Antioxidantien (z.B. substituierte Phenole)
Gutta-percha (Palaquim tree) (trans-Polyisopren)
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergene
in der Medizin
Anästhesie:
Handschuhe, Schläuche, Masken, Endotrachealtuben, ...
Zahnheilkunde:
Handschuhe, Aufbißblock, Zahnpolierer, Gummitücher,...
Latex Allergene in der Medizin
Allgemeinmedizin:
Bandagen, Sonden, Gummistopfen,
Injektionsbestecke,
Blutdruckmanschetten,
Durchstichflaschen, Dialysegeräte,...
Latex Allergene im Haushalt
• Kleber
• Babyflaschensauger
• Spielzeug
• Luftballone, Tauchbrillen,...
• Kleidung
• Reifen
• Handschuhe
Latex Allergene privat
• Kondome
• Kleidung...
Latex Handschuhe: Produktion
• Latex Flüssigkonzentrat:
Vulkanisieren (Erhitzen mit Schwefel)
Akzeleratoren (Thiuram, Mercaptobenzothiiazol, Carbamat)
Antioxidantien (z.B. substituierte Phenole)
• Tauchbäder- Aufrauhen
- Härtung - Auslaugen - Trocknung - Vulkanisation
- Sterilisation
- Waschen - Verpackung
• Puder: Maisstärke
...bis 12 h aerogen Latexpartikel nachweisbar !
Handschuhe: Alternative Produkte
Produktname
Material
Company
• Dermapren
Neopren
Ansell Inc.
• Neolon
Neopren
Becton-Dickinson
• Elastyren
Styren butadien
Hermal Pharm. Inc.
• Flexam
Polyvinylchlorid
Baxter
• SensiCare, Trutouch
Polyvinylchlorid
Becton-Dickinson
• Tactylon
Styren ethylen but.
SmartPractice
Latex Allergie: Kreuzreaktivität
• Banane
• Kartoffel
• Avocados
• Tomaten
• Kiwi
• Mangos
• Kastanie
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergene:
Proteinantigene aus Naturlatex
- Antikörper mediierte Immunantwort - SOFORT
Haptene und Metallionen aus Latex-Prozessierung
- Zell mediiert - VERZÖGERT
Defense-related proteins
induziert durch
Stress:
• Pathogene,
• Wunden
• Chemikalien
• Phytohormone
• Schwermetalle
• Ozon, UV
PR-Proteine
Pathogenesis-related Proteine
Familie
Eigenschaft
kDa
• PR-1
antifungal
14-17
• PR-2
endo-beta-1,3-glukanasen,
31-35
• PR-3
endochitinasen
30
• PR-4
antifungal, endochit. Aktiv.
13-15
• PR-5
antifungal, Thaumatin-like, Osmotin
• PR-6
Proteaseinhibitoren
• PR-7
Endoproteasen
• PR-8
Chitinasen, Lysozym
• PR-9
Peroxidasen
• PR-10
Ribonukleasen
• PR-11
Endochitinase Aktivität
6-13
Andere Pflanzenproteine zur Verteidigung
• Thionine
• nonspez. Lipid Transfer Proteine (ns-LTPs)
• 2S Speicher Albumin
• Patatin
• Ribosomen-inaktivierebndes Protein (RIPs)
• Polygalakturonase Inhibitor Protein (PGIPs)
• Nonenzymatische Chitin-bindende Proteine (Hevein, Lektine,...)
• Pflanzen Defensine
• Cystatine
• Prolamin Speicherprotein
• Vicillin (7S)
• Speicherproteine
Identifizierte Natur Latex Allergene
Name
Trivialname
Physiolog. Rolle
• Hev b 1
Rubber elongation factor
rubber biosynthesis
• Hev b 2
beta-1,3-glucanase
defense-related Protein
• Hev b 3
small rubber-particle protein
rubber biosynthesis
• Hev b 4
Microhelix component
defense-related Protein?
• Hev b 5
acidic latex protein
?
• Hev b 6.01
prohevein, hevein preprotein
defense-related Protein
• Hev b 6.02
hevein
latex coagulation
• Hev b 6.03
prohevein C-terminal domain
• Hev b 7
patatin-like protein
defense-related Protein
• Hev b 8
latex profilin
structural protein
• Hev b 9
latex enolase
?
• Hev b 10
MN-superoxide dismutase
?
Latex Allergene:
Proteinantigene aus Naturlatex
- Antikörper mediierte Immunantwort - SOFORT
Haptene und Metallionen aus Prozessierung
- Zell mediiert - VERZÖGERT
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergie - Risiko
• Häufige und frühe OPs
• Häufiger Latex Kontakt, z.B. beruflich
• Atopiker
• Allergiker mit bekannten NM Symptomen
gegen Banane, Avocados, Kiwi, Kastanie,
Kartoffel, Tomaten, Mangos
Spina bifida:
occulta oder
cystica
Patienten meist
Harn- und
Stuhlinkontinenz,
schlaffe Beinparese
Spina bifida:
Häufige und frühe Operationen
Oft zeitlebens motorische und sensorische Behinderung
Früherkennung Spina bifida: Ultraschall
Erweiterte WS posterior
zeigt Myelomenigozele
und Spina bifida an
90% Arnold-Chiari Typ II
Cervikale Spina bifida mit
Hydrocephalus internus
• Erweitertes Foramen occipitale magnum
• Verlagerung Kleinhirnwurm nach kaudal (Banana shape)
• Frontal: Lemon sign
Spina bifida:
• Genetische Faktoren:
Ein Spina bifida Kind - 2. Kind Risiko 1 : 35
• Umweltfaktoren:
Schäden (?) innerhalb der ersten 25 SS Tage
Folsäuresubstitution (Vit. B9) verringert Chance
für 2. Spina bifida Kind um 72%
Gesunde Ernährung: Cerealien, grünes Gemüse,
Salate, Bohnen, Hefe,...
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergie - Pathophysiologie
• Medizinische Exposition - Sensibilisierung über Mukosa
Neuralrohrdefekte (Myelomeningozele/Meningozele, Spina bifida)
Rückenmarks Traumen
Urogenitale Mißbildungen
Neurogene Blase
Typ I Überempfindlichkeit
• Berufsbedingte Exp. - Sensibilisierung über Haut oder aerogen
Pflegeberufe
Industriearbeiter
Typ IV Überempfindlichkeit
DD: Irritative Dermatitis - nicht immunmediiert
Latex Allergie: Typ I Überempfindlichkeit
Erstbeschreibung schwerer Latex Allergien 1984
Inzidenzen:
• Spina bifida Patienten
18 - 40%
(Food and Drug Administration FDA Report 1991)
• Pflegeberufe
15 - 17%
• Atopiker beruflich exponiert:
25 - 30%
Eigenschaften von Latex Allergenen
die Typ I Reaktionen hervorrufen
• Proteine (induzieren auch T-Zell Antwort)
• Enzymaktivitäten
• Niedrige Dosis
• Niedriges Molekulargewicht
• Löslichkeit
• Stabilität
• Inhalt von Peptiden für MHC Klasse II Bindung
Identifizierte Natur Latex Allergene
Name
Trivialname
Physiolog. Rolle
• Hev b 1
Rubber elongation factor
rubber biosynthesis
• Hev b 2
beta-1,3-glucanase
defense-related Protein
• Hev b 3
small rubber-particle protein
rubber biosynthesis
• Hev b 4
Microhelix component
defense-related Protein?
• Hev b 5
acidic latex protein
?
• Hev b 6.01
prohevein, hevein preprotein
defense-related Protein
• Hev b 6.02
hevein
latex coagulation
• Hev b 6.03
prohevein C-terminal domain
• Hev b 7
patatin-like protein
defense-related Protein
• Hev b 8
latex profilin
structural protein
• Hev b 9
latex enolase
?
• Hev b 10
MN-superoxide dismutase
?
Typ I
Typ IV
Pathophysiologie der
Latex Allergien:
Typ I oder Typ IV
nach Coombs & Gell
Frühes IL-4: Rolle für IgE Produktion
• NK 1.1+ CD4 T-Zellen bilden frühes IL-4 nach CD1 Kontakt
• Naive CD4 T-Zellen werden geprimt und zu TH2 T-Zellen
• TH2 sezernieren IL-4 - Isotyp Switch - IgE
IgE sensibilisieren Mastzellen, Granulozyten
Mastzell
Aktivierung
Ingestion
Inhalation
Intravenös
Diarrhoe,
Erbrechen
Bronchitis,
Husten,
Asthma
Blutdruckabfall
MMC
MMC
CTMC
Schock
Latex Allergie Typ I
Gefahr des anaphylaktischen Schocks
auch unter Antihistaminika Prämedikation
besonders unter Operationen
1 per 5000 - 25 000 Anästhesien
ABER signifikante Mortalität (3,4%)
Gefährdet sind
Latexexponierte Personen, besonders
• Spina bifida Patienten - Pflegepersonal - Atopiker
• Patienten mit ungeklärten anaphylaktischen Episoden
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Latex Allergie Typ I
Testung der Risikopatienten präoperativ:
• Problem erkennen!
• Krankengeschichte !
• Skin Prick Test
• RAST (65 - 95% positiv)
• Ausweis bei Allergie
Latex Allergie Typ I
Präoperative Maßnahmen:
• Latex-freier OP: erster Patient am Tag
• Anästhesie und OP Ausrüstung Latex-frei:
Glasspritzen
Medikamente aus Glasampullen
i.v. Verabreichung Latex-frei
Neopren Ballon
Neopren Handschuhe,...
Diagnose der Latex Anaphylaxie
• Respiratorische Sy:
Larynxödem
Bronchospasmus
Lungenödem
• Kardiovaskulär:
Hypotension
Tachykardie
herabgesetzter Gefäßwiderstand
• Haut:
Urtikaria
Angioödeme Zunge und Oropharynx
Periorbitales und periorales Ödem
Therapie der Latex Anaphylaxie
Initial:
• Stop Latexexposition
• Freihalten der Luftwege und O2-Gabe
• OP, Anästhesie abbrechen
• Intravaskuläre Volumensubstitution (2-4 l)
• Epinephringabe
Sekundär:
•Antihistaminika
•Katecholamin Infusion
•Korticosteroide
•Aminophyllin
•Albuterol
•Na-Bicarbonat
Typ I
Typ IV
Pathophysiologie der
Latex Allergien:
Typ I oder Typ IV
nach Coombs & Gell
Gummichemikalien
• Vulkanisiermittel: kolloidaler Schwefel
• Vulkanisationsbeschleuniger:
Thiurame (TMTD, TMTM, TETD, DPTD),
Dithiocarbamate (ZBC, ZDC, ZDMC, DPG),
Thiazole (MBT, CBS, MBTS, MOR, MBI),
Aldehydamine, Guanidine
• Beschleunigeraktivatoren: Zinkoxid, Stearinsäure,...
• Vulkanisationsverzögerer: Benzoesäure, Phthalsäureanhydrid
• Alterungsschutzmittel: IPPD, CPPD, DPPD, PBN, DOD
• Ozonschutzmittel,
Verdickungsmittel, Füllstoffe, Pigmente,
Weichmacher, Koaguliermittel, Formentrennmittel
Sensibilisierende Gummichemikalien
In Haushaltsgummi
• Thiurame
• Dithiocarbamate
• Mercapto-Verbindungen
In Industriegummi
• Alterungsschutzmittel: PPD-Gruppe,
• Phenyl--naphthylamin (PBN), Diphenylguanin (DPG)
Gruppenreaktionen: Kreuzreaktivität
Zwei ZellKompartimente
Cytosol Antigene:
CD8+ CTLs
Vesikuläre Antigene:
CD4+
(TH1 = inflammatory T-cells;
oder TH2 = helper T cells)
Pathogene und-Produkte: im Cytosol oder Vesikeln
CTL
TH1
TH2
Dynamik einer Typ IV Reaktion: Verzögert
APCs: Aufnahme,
Prozessierung,
Präsentation des
Antigens
TH1 Effektorzelle
erkennt Antigen:
Zytokine erhöhen
Permeabilität,
Adhäsivität
24 - 72 h
Rekrutierung von
T Zellen, Phagozyten,
Plasma:
entzündliches
Infiltrat
APCs: Antigenpräsentation
an TH1-Zellen
Amplifikation
der
Immunantwort:
Verzögerung
Chemokine Zytokine Zytotoxine
Chemokine
IFN-
TNF-, TNF-
IL-3, GM-CSF
Makrophagen
Rekrutierung
Makrophagen
Aktivierung
Gewebszerstörung,
Adhäsionsmoleküle
Monozyten
Produktion KM
Allergisches
Kontaktekzem Typ IV
typisch Handekzem
• Erythem, Papeln,
Vesikel, Nässen,
Juckreiz
Latex Allergie
• Was ist Latex ?
• Wo kommt Latex vor ?
• Was sind Latex Allergene ?
• Wer hat ein Risiko für Latex Allergie ?
• Pathophysiologie der Latex Allergie
• Management von Latex Allergikern in der Praxis
• Zukünftige Strategien
Strategien gegen
• Deklaration von Latex in medizinischen Produkten
• Isolierung / Erzeugung von Latex Allergenen für
Desensibilisierung
• Standardisierte Extrakte zur Testung
• Kooperation mit der Industrie:
Entwicklung Latex-freier Produkte