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Idiosynkrasie und Immunität – Seltsame Reaktionen und Allergien

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Idiosynkrasie und Immunität
Seit der Antike wurde über seltsame und manchmal tödliche Reaktionen auf Fremdsubstanzen berichtet. Auch wenn es schon aus alter Zeit Berichte über schwerwiegende Reaktionen auf Wespen- und Bienenstiche gibt, werden die häufigsten Idiosynkrasiereaktionen verschiedenen Nahrungsmitteln zugeschrieben. Im Corpus Hippocraticum, der sowohl Schriften von Hippokrates (460-375 v. Chr.) als auch Werke seiner Zeitgenossen und Schüler enthält, wird darauf verwiesen, dass manche Menschen „ohne den geringsten Schaden“ Käse essen könnten, während es „anderen schlecht ergeht“. Bezeichnend ist, dass die Ursache für solche Reaktionen nicht in der Beschaffenheit des Käses gesucht wurde, sondern in einer besonderen „körperlichen Verfassung, die dem Käse feindlich gesinnt ist, und durch seinen Einfluss zu Tätigkeit aufgerüttelt und gereizt wird“. Einige Jahrhunderte später setzte der römische Philosoph und Dichter Lucretius (98-55 v. Chr.) die hippokratische Auffassung von der selektiven Anfälligkeit geschickt um, als er in seiner umfassenden Abhandlung De herum natura behauptete, „was Essen für den einen ist, ist für andere ein ätzendes Gift“. Diese sich gegenseitig ergänzenden Auffassungen von ungewöhnlicher Anfälligkeit gegen Fremdsubstanzen wurden schließlich in dem Begriff ,Idiosynkrasie1 zusammengefasst, oder dem, was der Londoner Chirurg und Augenarzt Jonathan Hutchinson (1828-1913) 1884 als „verrückt gewordene Individualität“ bezeichnete.

In der frühen Neuzeit vermehrten sich die sporadischen Berichte über ernste und manchmal lebensbedrohliche Unverträglichkeitsreaktionen auf Nahrungsmittel, Bienen- und Wespenstiche sowie auch auf verschiedene Medikamente. Die erste medizinische Beschreibung einer organischen Reaktion auf einen Bienenstich wurde Ende des 17. Jahrhunderts veröffentlicht, der früheste Bericht eines auf diese Art verursachten Todesfalls wurde 1765 von einem französischen Arzt vorgelegt.

Im 18. und 19. Jahrhundert waren bestimmte Arzneimittel (wie Jod, Brom, Arsen und Tabak) dafür bekannt, charakteristische Gewebe- oder Organreaktionen hervorzurufen, die denjenigen von verschiedenen Nahrungsmitteln ausgelösten ähnelten. Darüber hinaus erkannten einige Autoren immer deutlicher, dass man diverse Krankheitsverläufe als funktionelle Variationen des oder als Abweichung vom Normalen auffassen konnte. 1698 hat Sir John Floyer, ein Arzt aus Litchfield, der selbst an Asthma litt, aufgezählt, welche Substanzen zu Atembeschwerden bei anfälligen Patienten führen könnten. So stellte Floyer fest, dass emotionale Belastungen und körperliche Anstrengungen für Asthmatiker problematisch waren, aber auch Tabakrauch, Metalldämpfe, Nahrungsmittel, Staub und Wetterwechsel beschrieb er als Auslöser für Anfälle.

Im 19. Jahrhundert wurden sowohl Heuschnupfen als auch Asthma als eine charakteristische Überempfindlichkeit gegen Fremdstoffe wie Staub, Heu, Federn und Tiere angesehen. Zwar erkannte manch ein Autor, dass die Feststellung, gewisse Leiden wären eine idiosynkratische Reaktion auf einen bestimmten externen Stimulus, die zugrunde liegende Veranlagung oder Anfälligkeit nicht genau erklären konnte, aber immerhin hatte die Entdeckung eines direkten Auslösers wenigstens den „überaus nützlichen Vorteil, dass die nun bekannte Gefahrenquelle vermieden werden kann“.

In den letzten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts bekamen die idiosynkratischen Reaktionen auf Fremdsubstanzen eine neue Bedeutung und Dringlichkeit. Die große Anzahl neuer Arzneien und potenzieller Reizstoffe, denen die vermeintlich gestresste und anfällige Bevölkerung der westlichen Welt nun ausgesetzt war, stieß auf großes medizinisches Interesse. So war laut George Beard, einem amerikanischen Arzt, die moderne Zivilisation für eine Art Nervenerschöpfung verantwortlich (Beard bezeichnete sie als amerikanische Nervosität oder Neurasthenie), die die Bevölkerung nicht nur zunehmend empfindlich auf Wetterwechsel reagieren ließ, sondern auch „spezielle Idiosynkrasien für Nahrungsmittel, Arzneien und äußerliche Reizstoffe“ mit sich brachte.

Noch bemerkenswerter ist jedoch, dass die Entwicklung und Einführung neuer Behandlungsmethoden für Infektionskrankheiten die Aufmerksamkeit für die mögliche Rolle physiologischer Idiosynkrasien bei der Pathogenese menschlicher Krankheiten stärkte. In Westeuropa und Nordamerika führten im viktorianischen Zeitalter die neuen Theorien über die krank machende Wirkung von Keimen sowie ein wachsender Glaube an die Rolle spezifischer Auslöser nicht nur zur Erforschung der von Keimen hervorgerufenen Gewebeschäden und der Körperabwehr dagegen, sondern auch zu der der Stärkung körpereigener Abwehrkräfte gegen Bakterien und ihre Toxine.

Zwei große, oft gegensätzliche Theorien dominierten damals die Ansätze zur Analyse und Verbesserung von Immunität. In den 1880er- und 90er-Jahren hatte der russische Zoologe Elie Metchnikoff (1845-1916) nahegelegt, die Immunität sei im Grunde ein zelluläres Phänomen. Sie beruhe auf der Fähigkeit bestimmter weißer Blutkörperchen (der Phagozyten’), die eindringenden Mikroben zu fressen und so unschädlich zu machen. Während Metchnikoffs Theorie der zellulären Immunität von Wissenschaftlern wie Alexandre Besredka (1870-1940), der in Frankreich am Pasteur-Institut tätig war, akzeptiert und fortgeführt wurde, wurde sie in Deutschland von den Anhängern einer anderen Humoraltheorie vehement angegriffen. So meinten Robert Koch (1843 -1910), Emil von Behring (1874-1917) und Paul Ehrlich (1854-1915), eine wirksame Abwehr von Ansteckungen würde von bestimmten Bestandteilen des Blutserums, den sogenannten Antikörpern, zustande gebracht. Auch wenn einige Forscher einräumten, dass sich die beiden Theorien gegenseitig nicht ausschließen würden und der Streit über das Vorhandensein und Wesen von Antikörpern fortdauerte, begannen die Forscher um die Jahrhundertwende, die humorale der zellularen Immuntheorie vorzuziehen und sich darauf zu konzentrieren, die genaue Rolle von Antikörpern bei der Verteidigung gegen Infektionskrankheiten zu ergründen.

Die im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts gewonnene Erkenntnis, dass das Blutserum infizierter Patienten und geimpfter Tiere schützende (oder „antitoxische“) Eigenschaften besaß, weckte die Hoffnung, ansteckende Krankheiten könnten mit speziellen Antiseren (Antikörper enthaltende Seren) oder Antitoxinen kuriert werden. Der erste Nachweis der medizinischen Wirksamkeit der später als Serumtherapie oder passive Vakzination bekannt gewordenen Behandlung wurde von Emil von Behring und Shihasaburo Kitasato (1856-1931) erbracht. Behring und Kitasato, die in Robert Kochs Labor am Institut für Hygiene in Berlin arbeiteten, stellten ein Diphtherieantitoxin her, indem sie Tieren ungefährliche Mengen des gereinigten Toxins injizierten.

Am Weihnachtstag 1891 setzten sie dann das Antitoxin erfolgreich zur Behandlung eines diphtheriekranken Kindes ein. Diese neue Behandlungsmethode zur Bekämpfung der verheerenden Infektionskrankheiten, für die Behring 1901 den ersten Medizinnobelpreis bekam, wurde bald nicht nur auf größere Gruppen von diphtheriekranken Kindern angewandt, sondern auch auf Tetanuspatienten.

Der Nutzen der Serumtherapie leuchtete sofort ein. Die Herstellung von Diphtherieantitoxin in großem Umfang und seine Einführung in die medizinische Praxis verschiedener europäischer Krankenhäuser führte zu einer dramatischen und dauerhaften Senkung der Diphtherie- Sterblichkeitsrate. Wohl von derartigen Erfolgsberichten inspiriert, versuchte eine ganze Reihe von Klinikern die Serumtherapie auf andere Krankheiten auszudehnen. Im frühen 20. Jahrhundert setzte der amerikanische Arzt William P. Dunbar (1863-1922), er war Direktor des Instituts für Hygiene in Hamburg, ein aus Pferden und Kaninchen gewonnenes „antitoxisches Serum“ ein, um die Wirkung des „Pollentoxins“ bei Heuschnupfenpatienten zu unterbinden.

Mit ähnlicher Absicht injizierten einige Ärzte Serum von Patienten mit schwerer Epilepsie in der Hoffnung, bei anderen Patienten mit einer schwächeren Form dieser Krankheit „Immunität zu erzeugen“. Neben der erfolgreichen Behandlung von Infektionskrankheiten gab es jedoch auch Probleme mit der Serumtherapie, sowohl was die Standardisierung der Antiseren als auch was ihre Sicherheit anging. Bald schon stellten die Ärzte fest, dass es bei einigen Patienten auf wiederholte Injektionen mit Antitoxinen zu schweren systemischen Reaktionen kam, besonders wenn es sich um Antiserum von Pferden handelte. So kam es zu Fieber, Ausschlägen, Durchfall, fallendem Blutdruck, Gelenkschmerzen und Atembeschwerden. Die ersten Todesfälle durch die sogenannte „Serumerkrankung“ oder „Serumkrankheit“ wurden nicht 1896 beobachtet, wie oft behaupt wird, sondern wohl schon ein Jahr zuvor.

1895 berichtete im British Medical Journal ein Artikel ausführlich über drei Todesfälle von Patienten (in Amerika, Norwegen und Ungarn), die das Diphtherieantitoxin entweder zur Behandlung oder zur Prophylaxe bekommen hatten. Bezeichnenderweise gingen die Ärzte bei der Obduktion einer jungen Frau in New York von einer möglichen körperlichen Reaktion auf das Antiserum aus (und lenkten so vielleicht nicht ganz zufällig von der unmittelbaren Schuld der Impfung selbst ab). Daher kamen sie zu dem Schluss, der Tod könnte „auf keine Weise dem verabreichten Antitoxin zugeschrieben“ werden.

Auch wenn die Berichte der medizinischen Symptome der Serumkrankheit einen wesentlichen Schritt bei der Entwicklung der Allergieauffassung darstellten, waren Meldungen aus den Laboren der experimentellen Physiologen über merkwürdige, idiosynkratische Reaktionen auf Fremdproteine ebenso von Bedeutung. Im Verlauf des 19. Jahrhunderts hatten einige sporadische Beobachtungen Wissenschaftler zu der Annahme verleitet, neben der Erzeugung von Immunität könne das Injizieren von Proteinen bei Tieren auch zu einer verstärkten Anfälligkeit für Fremdstoffe führen.

1839 konnte der einflussreiche französische Physiologe Frangois Magendie (1783-1855) nach wiederholten Injektionen von Albumin aus Eiern den plötzlichen Tod von Kaninchen beobachten. Im Verlauf der folgenden Jahrzehnte registrierten Wissenschaftler ähnliche tödliche Reaktionen bei Tieren, denen Krankheitserreger oder Fremdseren gespritzt worden waren. 1894 führte Emil von Behring den Begriff ,Überempfindlichkeit oder ,Hypersensibilität1 ein, um die heftige Reaktion von Meerschweinchen auf wiederholte Verabreichungen des Diphtherietoxins zu beschreiben.

Obwohl die Vorgänge nicht genau erklärt werden konnten, wurde allgemein angenommen, der Tod wäre von der direkten Einwirkung des Fremdstoffes hervorgerufen worden und nicht von der biologischen Reaktion des Tieres auf diese Substanz.

Im frühen 20. Jahrhundert wurde der Bedeutung dieser vereinzelten Berichte genauer nachgegangen und man forschte nach den Gründen und Vorgängen von Überempfindlichkeitsreaktionen bei Tieren und Menschen. Die berühmtesten Experimente wurden von den beiden französischen Physiologen Charles Richet (1850-1935) und Paul Portier (1866-1962) durchgeführt, wofür Richet 1913 den Nobelpreis bekam. In einer Reihe von zwischen 1901 und 1902 durchgeführten Versuchen, die Tiere gegen das Gift von Seeanemonen immun machen sollten, konnten Richet und Portier nachweisen, dass eine zweite kleine Giftdosis bei Hunden zu Atembeschwerden und zum Tod führen konnte. Da sie das als das Ergebnis einer eingeschränkten Immunität interpretierten, führten sie den Begriff .Anaphylaxie* ein (der genau genommen das Fehlen von Schutz bedeutet), um die gesteigerte Anfälligkeit für die Wirkung eines Giftes zu beschreiben.

In den nächsten Jahren lieferten Forscher in ganz Europa und Nordamerika entscheidende Beiträge zu Richets und Portiers Beobachtungen. 1903 wies Maurice Arthus, der am Pasteur-Institut in Lille tätig war, nach, dass man bei Kaninchen eine Art lokale, im Gegensatz zur organischen, Anaphylaxie hervorrufen konnte – eine Reaktion, die man gemeinhin das „Arthus-Phänomen“ nennt.

Drei Jahre später erforschten zwei amerikanische Ärzte, Milton Rosenau (1869-1946) und John Andersen (1873-1958), die mögliche Rolle einer spezifischen anaphylaktischen Anfälligkeit (in Abgrenzung zu dem allgemeineren Phänomen des Status lympbaticus) beim plötzlichen Tod von Meerschweinchen wie auch von Menschen, die Pferdeserum injiziert bekommen hatten.

Zwar blieb der genaue Krankheitsverlauf bei diesen unterschiedlichen Überempfindlichkeitsreaktionen im Dunkeln, dennoch ließen diese frühen Untersuchungen immer stärker auf eine immunologische Grundlage der experimentellen Anaphylaxie schließen: Die Erscheinung war biologisch spezifisch, wies ähnlich wie bei der Immunisierung eine Latenzperiode auf und konnte passiv übertragen werden, wenn man das Serum von sensibilisierten Tieren benutzte. Einige Forscher werteten diese Befunde als Beweis, dass anaphylaktische Erscheinungen nicht in erster Linie von den toxischen Eigenschaften der Fremdstoffe (bekannt als Antigene) hervorgerufen würden, sondern von speziellen, im Serum vorhandenen Antikörpern.

Als Clemens von Pirquet 1906 den Begriff „Allergie“ erstmals einführte, bezog seine wohlüberlegte Bezeichnung einer veränderten biologischen Reaktionsfähigkeit deutlich die jüngsten Spekulationen über die Mechanismen und Bedeutungen von Überempfindlichkeit bei Tieren mit ein, aber auch das wachsende Interesse der Medizin an menschlichen Abwehrreaktionen bei der Serumbehandlung. Es war ausdrücklich sein Bestreben, die Natur einer Reihe unterschiedlicher, aber mutmaßlich in Zusammenhang stehender biologischer Phänomene – wie das der Anaphylaxie – zu klären, um das klinische Verständnis der Ätiologie und Pathogenese der Serumkrankheit zu erweitern, wobei er sich auf seine Beobachtungen von Kindern stützen konnte, die in der Wiener Universitätskinderklinik der Serumbehandlung unterzogen worden waren. Darüber hinaus wollte er aber vor allem die genaue Natur der anscheinend parallel verlaufenden Prozesse von Immunität und Überempfindlichkeit erkunden.

Auch wenn heute manche der Autoren (unter ihnen einige Historiker) dazu neigen, Pirquets Beiträge zur Medizinwissenschaft herunterzuspielen und die anschaulichen Experimente von Richet über die fantasievollen Spekulationen eines österreichischen Kinderarztes zu stellen, war Pirquets Einfluss auf Form und Ausrichtung der klinischen Allergologie bedeutend und von Dauer.

Insbesondere lässt sich an seinem Werk gut demonstrieren, dass die Allergieforschung ihre Herkunft und Entstehung sowohl dem Krankenhaus als auch dem Labor verdankt oder, genauer gesagt, der komplexen, aber miteinander in Verbindung stehenden Geschichte der bakteriologischen, immunologischen, physiologischen, pathologischen und klinischen Erforschung von idiosynkratischen Reaktionen auf Fremdstoffe.

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