Bei allergischen Reaktionen sind verschiedene Zelltypen und Botenstoffe involviert. Neben den Basophilen, Eosinophilen, Neutrophilen und Makrophagen spielen vor allem die Mastzellen die Hauptrolle bei Allergien und Pseudoallergien.1
Funktion der Mastzelle
Die Mastzelle ist ein Teil unseres Immunsystems und zählt zu den Leukozyten (weißen Blutkörperchen). Im Jahr 1878 wurde sie das erste Mal vom Medizinstudenten Paul Ehrlich beschrieben. Er gab ihr den Namen „Mastzelle“, da sie eine so prall gesättigte Form hatte und gut genährt wirkte.2
Dieser Zelltyp befindet sich in jedem Gewebe unseres Körpers. Vor allem aber gehäuft in den Geweben, die direkte Grenzflächen zur Umwelt darstellen, wie Haut, Augen, Magen-Darm-Trakt, Atemwege und Wunden.3
Ihre physiologische Aufgabe besteht u.a. in der Abwehr von Krankheitserregern und der Wundheilung. Eine große Rolle spielen die Mastzellen jedoch auch in der Pathophysiologie von allergischen/pseudoallergischen Reaktionen und entzündlichen Erkrankungen, wie Asthma, Allergien, Neigung zu Anaphylaxien, Magen-Darm-Erkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen.3
Mastzellrezeptoren und ihre Liganden
Die Mastzelle ist mit mehreren hundert Mediatoren (Botenstoffen) gefüllt und besitzt zahlreiche Rezeptoren auf ihrer Oberfläche.4
Kurzer Exkurs: Sobald ein Molekül an seinen passenden Rezeptor bindet (Schlüssel-Schloss-Prinzip), wird je nach Substanz, eine individuelle Aktion ausgelöst. Substanzen, die an Rezeptoren binden und dort eine Wirkung auslösen, werden Liganden genannt.
Abbildung 1 Die Mastzelle besitzt zahlreiche Rezeptoren über die verschiedene Liganden Vorgänge in der Zelle aktivieren oder hemmen können.
Bindet ein Ligand an seinen Rezeptor, dann kann gezielt nur ein bestimmter Botenstoff ausgeschüttet werden, oder auch mehrere gleichzeitig. Diese Substanzen sind entweder in kleinen Bläschen, den sogenannten Granula gespeichert, diffundieren durch die Membran, benutzen Transporter oder müssen erst noch von der Mastzelle neu hergestellt werden („de-novo Synthese“).
Bei einer Soforttyp-Allergie bindet der IgE-Antikörper an das Allergen und löst dann über den spezifischen IgE-Rezeptor „Fc epsilon RI“ das Signal zur Aktivierung aus.
Eine Ausschüttung mehrerer Mediatoren gleichzeitig, wie es bei einer Anaphylaxie der Fall ist, wird auch Degranulation genannt. Dabei schrumpft die Mastzelle regelrecht in sich zusammen.
Es gibt aber auch Liganden, welche die Aktivität der Mastzelle herunterregulieren können, sowie die Proliferation (Vermehrung) und die Differenzierung (Zellspezialisierung) stimulieren (siehe Abb. 1).4
Substanzen, die zur Aktivierung der Mastzelle beitragen können
Immunglobuline (Antikörper, die bei Allergien gebildet werden z.B. IgE, IgG)4,5
Aufgrund der individuellen biochemischen Konstitution bei Mastzellerkrankungen, gibt es auch Fälle in denen Substanzen, die als mastzellstabilisierend beschrieben werden, nicht vertragen werden.
Mastzellmediatoren
Als Hauptakteurin im Allergiegeschehen, kann die Mastzelle nach Stimulation durch oben genannte Auslöser 500-1000 Mediatoren ausschütten (siehe Abb. 3).8 Diese große Anzahl an Botenstoffen ist auch der Grund, weshalb es bei einer Aktivierung der Mastzelle zu so vielfältigen Symptomen kommen kann.
Der bekannteste Botenstoff ist das Gewebshormon und der Neurotransmitter Histamin, dessen pathologische Auswirkungen pharmakologisch mit Antihistaminika therapiert werden.
Abbildung 3 Die Mastzelle ist in ihrem Inneren mit hunderten von Botenstoffen gefüllt, die alle unzählige Stoffwechselvorgänge aktivieren können.
Nach der Aktivierung einer Mastzelle kommt es zu einer Mischung aus Sofortausschüttung und zeitverzögerter Ausschüttung der Mediatoren. Dies ist mitunter der Grund dafür, dass es sofort auftretende, aber auch erst später auftretende Reaktionen gibt.
Beispiele einiger Mediatoren:
Histamin23
Serotonin23
Dopamin2
Tryptase24
Chymase24
Carboxypeptidase2
Beta-Glucuronidase2
Trijodthyronin T3 (Schilddüsenhormon)25
Heparin26
Chondroitinsulfat2
PAF (plättchenaktivierender Faktor)2
NO (Stickstoffmonooxid)2
ROS (reaktive Sauerstoffspezies)2
Leukotriene, wie Leukotrien B4, C42
Prostaglandine, wie Prostaglandin D22
Zytokine, wie TNF (Tumornekrosefaktor), IL-4 (Interleukin 4), IL-6, u.v.m.2
Chemokine, wie z.B. RANTES (CCL5)2
Beispiele für Botenstoffe, die aufgrund der de-novo Synthese zeitverzögert ausgeschüttet werden:2,27
Leukotriene
Prostaglandine
Viele der Zytokine, wie Interleukine und TNF alpha
Wachstumsfaktoren
Chemokine
Erkrankungen der Mastzelle
Es existieren mehrere Arten von Mastzellerkrankungen. Dazu zählen unter anderem die systemische Mastozytose, die kutane Mastozytose und das Mastzellaktivierungssyndrom.28
Auch wenn die Ursachen dieser Mastzellerkrankungen unterschiedlich sind, so haben sie doch dieselbe Folge. Die Mastzellen verhalten sich abnormal, was zu einer vermehrten Ausschüttung ihrer Botenstoffe führt.
Für Betroffene bedeutet dies zu Beginn detektivisches Gespür um die jeweils individuellen Auslöser (Trigger) herauszufinden. Der Alltag wird zum täglichen Spießrutenlauf, da diese Trigger bei einigen Betroffenen auch schwere anaphylaktische und anaphylaktoide Reaktionen auslösen können.
Gerade bei Reaktionen auf Duftstoffe, denen man in der Öffentlichkeit nicht entkommen kann, bedeutet dies oft ein sehr eingeschränktes soziales Leben. Hinzu kommen in den meisten Fällen noch Nahrungsmittelallergien und/oder Nahrungsmittelintoleranzen, sowie Medikamentenunverträglichkeiten.
Disclaimer
Die Inhalte dieses Artikels sind keine Medikamenten- oder Therapieempfehlungen. Diese Information dient lediglich der Aufklärung. Jegliche Veränderung der Therapie ist mit dem behandelnden Arzt zu besprechen.
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Quellen
1. Tordesillas L, Berin MC, Sampson HA. Immunology of Food Allergy. Immunity. 2017;47(1):32-50. doi:10.1016/j.immuni.2017.07.004
2. da Silva EZM, Jamur MC, Oliver C. Mast Cell Function. J Histochem Cytochem. 2014;62(10):698-738. doi:10.1369/0022155414545334
3. Krystel-Whittemore M, Dileepan KN, Wood JG. Mast Cell: A Multi-Functional Master Cell. Frontiers in Immunology. 2016;6:620. doi:10.3389/fimmu.2015.00620
8. Theoharides TC. Neuroendocrinology of mast cells: Challenges and controversies. Exp Dermatol. 2017;26(9):751-759. doi:10.1111/exd.13288
9. Marshall JS, Portales-Cervantes L, Leong E. Mast Cell Responses to Viruses and Pathogen Products. Int J Mol Sci. 2019;20(17):4241. doi:10.3390/ijms20174241
10. Kempuraj D, Asadi S, Zhang B, et al. Mercury induces inflammatory mediator release from human mast cells. J Neuroinflammation. 2010;7:20. doi:10.1186/1742-2094-7-20
11. Alsaleh NB, Persaud I, Brown JM. Silver Nanoparticle-Directed Mast Cell Degranulation Is Mediated through Calcium and PI3K Signaling Independent of the High Affinity IgE Receptor. PLoS One. 2016;11(12):e0167366. doi:10.1371/journal.pone.0167366
12. Alsaleh NB, Brown JM. Exposure to silver nanoparticles primes mast cells for enhanced IgE/FcɛR1-mediated activation. The Journal of Immunology. 2018;200(1 Supplement):105.13-105.13.
13. Titanium dioxide particle – induced goblet cell hyperplasia : association with mast cells and IL-13 | SpringerLink. Accessed November 6, 2021. https://link.springer.com/article/10.1186/1465-9921-6-34
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17. Oliver F, Amon EU, Breathnach A, et al. Contact urticaria due to the common stinging nettle (Urtica dioica)—histological, ultrastructural and pharmacological studies. Clinical and Experimental Dermatology. 1991;16(1):1-7. doi:10.1111/j.1365-2230.1991.tb00282.x
18. Kimata M, Shichijo M, Miura T, Serizawa I, Inagaki N, Nagai H. Effects of luteolin, quercetin and baicalein on immunoglobulin E-mediated mediator release from human cultured mast cells. Clin Exp Allergy. 2000;30(4):501-508. doi:10.1046/j.1365-2222.2000.00768.x
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23. Ringvall M, Rönnberg E, Wernersson S, et al. Serotonin and histamine storage in mast cell secretory granules is dependent on serglycin proteoglycan. J Allergy Clin Immunol. 2008;121(4):1020-1026. doi:10.1016/j.jaci.2007.11.031
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26. Oschatz C, Maas C, Lecher B, et al. Mast Cells Increase Vascular Permeability by Heparin-Initiated Bradykinin Formation In Vivo. Immunity. 2011;34(2):258-268. doi:10.1016/j.immuni.2011.02.008
27. Hasler WL, Grabauskas G, Singh P, Owyang C. Mast cell mediation of visceral sensation and permeability in irritable bowel syndrome. Neurogastroenterology & Motility. Published online March 21, 2022:e14339. doi:10.1111/nmo.14339 28. Theoharides TC, Valent P, Akin C. Mast Cells, Mastocytosis, and Related Disorders. Ingelfinger JR, ed. N Engl J Med. 2015;373(2):163-172. doi:10.1056/NEJMra1409760
Histameany habe ich gegründet, da ich selbst von Allergien und Pseudoallergien betroffen bin. Ich habe Biochemie studiert und nutze diese wissenschaftliche Expertise, um im Science-Blog die grundlegenden Zusammenhänge solcher Erkrankungen zu erklären und über den aktuellen Stand der Wissenschaft in diesem Bereich zu informieren.
Hallo, ich wäre unglaublich dankbar, wenn ihr auf meine Frage reagiert: Ich habe diese Woche meine erste Procain-Infusion. Ich habe Post Vac und ME/CFS mit Small Fiber Neuropathie (auch im Gesicht), Burning Mouth und Mastzellenaktvierungssyndrom. Hinzu kommt, dass ich von einer Reaktivierung von Gürtelrose-Viren durch die Impfungen ausgehe. Nun wird ja bei MCAS immer vor Procain gewarnt. Mein neuer Neurologe sagt allerdings, dass er viele Patient:innen mit MCAS hat und bei ihnen keine negativen Erfahrungen mit Procain gemacht hat. Wir haben vor etwa zwei Wochen einen Test bei mir am Arm gemacht. Ich habe keine Quaddeln oder Juckreiz bekommen. Die Dosis war stärker als bei einem gewöhnlichen Allergietest. Ob die anderen Symptome dadurch schlimmer geworden sind, kann ich schlecht beurteilen, da sie gerade eh extrem sind. Gerade die Atmung und Ganzkörperjuckreiz. Jetzt hab ich allerdings doch wieder Angst vor der ersten Infusion in wenigen Tagen. Manche Ärzt:innen sagen, es gibt Menschen, die dadurch einen Schub/Crash erleiden, andere wiederum vertragen es sehr gut. Auf manchen Webseiten (von Praxen und Kliniken) steht sogar, dass Procain histaminsenkend/antiallergisch sei. Wie können die Meinungen da so weit auseinanderdriften? Mich verunsichert das zutiefst.
aus rechtlicher Sicht dürfen wir dir leider keine Beratung zu Arzneimitteln geben.
Die Vorbereitung mit dem Pricktest ist ja schon mal gut. Allerdings kann leider trotzdem vorher niemand sagen, was bei der Infusion passiert. Ich habe im Hinterkopf, dass Prof. Molderings eher Lokalanästhetika des Amid-Typs empfiehlt, weil Ester-Verbindungen, zu denen Procain zählt, ein stärkeres Potenzial zur Histaminfreisetzung zeigen.
Wenn ich persönlich eine solche Therapie in Erwägung ziehen würde, würde ich den Arzt vermutlich bitten, dass vor der Infusion eine Probeinjektion mit ganz niedriger Dosierung gemacht wird oder ggf. sogar mehrere mit steigender Dosierung. Die Frage ist halt, ob der Arzt sich dafür so viel Zeit nehmen kann/möchte. Außerdem haben so Sonderbehandlungen außerhalb der Routine wieder ihr eigenes Fehlerpotential.
Es tut mir leid, dass ich dir hier nicht groß weiterhelfen kann. Eventuell findest du vielleicht beim Patientenverein MCAS Hope e.V. einen medizinischen Ansprechpartner.
Hallo,
ich habe eine Mastzellaktivierung und bin allergisch auf Pakmix und Phthalate. Das ist in weichem Plastik und in Laserdruckeremissionen, Kopien, Zigarettenrauch, Benzin, Hausbrand etc. Ich bekomme im Büro von den Laserdruckeremissionen, die auf dem Flur in jeder Etage stehen, Hustenreiz, Fleißschnupfen, Heiserkeit. Auch werde ich sehr müde, was wohl mit dem Histamin zu tun hat, das freigesetzt wird wegen der Allergie. Zudem vertrage ich viele Medikamente und Lebensmittel überhaupt nicht. Es ist sehr schade, dass der komplexe Sachverhalt der Mastzellaktivierung in unserem Gesundheitssystem nicht als schwerwiegende Erkrankung anerkannt ist. Viele Ärzte kennen es nicht, oder spielen die Schwere der Erkrankung herunter.
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Hallo, ich wäre unglaublich dankbar, wenn ihr auf meine Frage reagiert: Ich habe diese Woche meine erste Procain-Infusion. Ich habe Post Vac und ME/CFS mit Small Fiber Neuropathie (auch im Gesicht), Burning Mouth und Mastzellenaktvierungssyndrom. Hinzu kommt, dass ich von einer Reaktivierung von Gürtelrose-Viren durch die Impfungen ausgehe. Nun wird ja bei MCAS immer vor Procain gewarnt. Mein neuer Neurologe sagt allerdings, dass er viele Patient:innen mit MCAS hat und bei ihnen keine negativen Erfahrungen mit Procain gemacht hat. Wir haben vor etwa zwei Wochen einen Test bei mir am Arm gemacht. Ich habe keine Quaddeln oder Juckreiz bekommen. Die Dosis war stärker als bei einem gewöhnlichen Allergietest. Ob die anderen Symptome dadurch schlimmer geworden sind, kann ich schlecht beurteilen, da sie gerade eh extrem sind. Gerade die Atmung und Ganzkörperjuckreiz. Jetzt hab ich allerdings doch wieder Angst vor der ersten Infusion in wenigen Tagen. Manche Ärzt:innen sagen, es gibt Menschen, die dadurch einen Schub/Crash erleiden, andere wiederum vertragen es sehr gut. Auf manchen Webseiten (von Praxen und Kliniken) steht sogar, dass Procain histaminsenkend/antiallergisch sei. Wie können die Meinungen da so weit auseinanderdriften? Mich verunsichert das zutiefst.
Hallo Lena,
aus rechtlicher Sicht dürfen wir dir leider keine Beratung zu Arzneimitteln geben.
Die Vorbereitung mit dem Pricktest ist ja schon mal gut. Allerdings kann leider trotzdem vorher niemand sagen, was bei der Infusion passiert. Ich habe im Hinterkopf, dass Prof. Molderings eher Lokalanästhetika des Amid-Typs empfiehlt, weil Ester-Verbindungen, zu denen Procain zählt, ein stärkeres Potenzial zur Histaminfreisetzung zeigen.
Hier ist das Paper, aus dem ich diese Info habe:
1. Molderings GJ, Haenisch B, Brettner S, et al. Pharmacological treatment options for mast cell activation disease. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2016;389:671-694. doi:10.1007/s00210-016-1247-1
Wenn ich persönlich eine solche Therapie in Erwägung ziehen würde, würde ich den Arzt vermutlich bitten, dass vor der Infusion eine Probeinjektion mit ganz niedriger Dosierung gemacht wird oder ggf. sogar mehrere mit steigender Dosierung. Die Frage ist halt, ob der Arzt sich dafür so viel Zeit nehmen kann/möchte. Außerdem haben so Sonderbehandlungen außerhalb der Routine wieder ihr eigenes Fehlerpotential.
Es tut mir leid, dass ich dir hier nicht groß weiterhelfen kann. Eventuell findest du vielleicht beim Patientenverein MCAS Hope e.V. einen medizinischen Ansprechpartner.
Liebe Grüße,
Thomas
Hallo,
ich habe eine Mastzellaktivierung und bin allergisch auf Pakmix und Phthalate. Das ist in weichem Plastik und in Laserdruckeremissionen, Kopien, Zigarettenrauch, Benzin, Hausbrand etc. Ich bekomme im Büro von den Laserdruckeremissionen, die auf dem Flur in jeder Etage stehen, Hustenreiz, Fleißschnupfen, Heiserkeit. Auch werde ich sehr müde, was wohl mit dem Histamin zu tun hat, das freigesetzt wird wegen der Allergie. Zudem vertrage ich viele Medikamente und Lebensmittel überhaupt nicht. Es ist sehr schade, dass der komplexe Sachverhalt der Mastzellaktivierung in unserem Gesundheitssystem nicht als schwerwiegende Erkrankung anerkannt ist. Viele Ärzte kennen es nicht, oder spielen die Schwere der Erkrankung herunter.
Interessanter Artikel,herzlichen Dank!