Allergiegefahr durch kleine Farbmoleküle

Trierer Umwelttoxikologen erforschen Suszeptibilität

  • Abb. 1: HaarefärbenAbb. 1: Haarefärben
  • Abb. 1: Haarefärben
  • Abb. 2: Allergische Reaktion auf PPD.
  • Abb. 3: Allergische Reaktion auf PPD.
  • Prof. Dr. Brunhilde Blömeke, Leiterin des Lehrstuhls für Umwelttoxikologie
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Potentiell gesundheitsrelevante Umweltrisiken von chemischen und/oder biologischen sowie physikalischen Expositionsquellen in den verschiedenen Umweltmedien und alltäglichen Lebensumwelten beschäftigen experimentelle Wissenschaftler und die klinisch tätigen Fachkollegen.

Die Haut ist neben dem Respirations- und Gastrointestinaltrakt beständig Umwelteinflüssen ausgesetzt. So können chemische Substanzen und/oder biologische Faktoren über exogenen und/oder endogenen Kontakt auf die Haut einwirken. Entscheidend für die Auslösung von Effekten sind daher Dosis, Art und Zeit der Exposition sowie die noch wenig verstandene individuelle Suszeptibilität, also die Empfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen. Auf der Wirkungsseite wird zwischen Infektionen, toxischen Effekten und Überempfindlichkeitsreaktionen, die als immunologisch vermittelte Allergien oder nicht-immunologische Reaktionen auftreten können, unterschieden. In diesem Artikel werden exemplarisch die Einflüsse von kleinmolekularen Chemikalien betrachtet.

Die Wirkung von PPD
Die aromatische Aminoverbindung para-Phenylendiamin (PPD, Molekulargewicht 108,14 g/mol) wird vornehmlich als Additiv bei der Pigmentherstellung von Farbstoffen zur Färbung von Haaren, Leder und Textilien verwendet. Darüber hinaus wird es als
Reagenz für fotografische Entwickler und als Beschleuniger für die Gummivulkanisation eingesetzt.

Entsprechend wird PPD vorwiegend über die Haut aufgenommen. Aufgrund seiner stark sensibilisierenden Eigenschaften kann es unter Umständen an der Kontaktstelle zur Entwicklung einer, in der Regel lokal begrenzten, allergischen Kontaktdermatitis kommen. Diese Reaktion wird durch die Aktivierung von Chemikalien-spezifischen T-Zellen, weiteren Immunzellen und Hautzellen hervorgerufen.

Unter der Vielzahl der exponierten Personen sind einige besonders empfindlich/suszeptibel und entwickeln entweder direkt nach dem ersten Kontakt oder nach jahrelanger Exposition eine allergische Kontaktdermatitis.

Von den in Kliniken getesteten Personen zeigen laut Daten des Informationsverbund Dermatologischer Kliniken (IVDK) etwa 4 % eine positive Reaktion auf PPD [1] (entspricht ca.

1 % Prävalenz in der Gesamtbevölkerung) wobei regional unterschiedliche Häufigkeiten sowohl innerhalb als auch außerhalb Europas gefunden wurden. Im Gegensatz zu Europa (4 %) und Asien (4,3 %) reagieren in Nordamerika durchschnittlich 6,2 % positiv auf PPD [2].

Die Sensibilisierung gegenüber PPD kann u. a. aufgrund der Exposition beim Haarefärben erfolgen. Dieser Modetrend gilt als ein Grund für die weltweit steigende Zunahme an Reaktionen. Daneben spielen vor allem Exposition mit Farben in Textilien, Leder sowie Henna-Tattoos eine Rolle. In Europa darf PPD kosmetischen Mitteln zur Färbung der Haut nicht zugesetzt werden, aber illegal oder außerhalb der EU wird es teils zur Intensivierung der Farbe den Henna-Tattoos in hohen Konzentrationen zugesetzt.

Mögliche Kreuzallergien
Neben der Reaktion auf PPD können betroffene Personen über die sogenannte Kreuzreaktivität auf chemisch ähnliche Verbindungen (Parastoffe = aromatische Amine, deren Aminogruppe sich in para-Stellung befindet) reagieren. Als häufige Beispiele können para-Toluendiamin, para-Aminoazobenzol (Anilingelb) oder Dispersionsorange 3 genannt werden, aber hin und wieder treten auch Probleme nach Kontakt mit Sulfonamidantibiotika, Benzokain und Prokain auf. Welche molekularen Strukturen dieser Stoffe und vor allem bei PPD selbst letztendlich für seine starken Sensibilisierungseigenschaften verantwortlich sind, ist noch nicht vollständig geklärt. Als mögliche Kandidaten werden reaktive Zwischenverbindungen wie Benzochinondiimin, Benzochinon sowie das Trimer die Bandrowski's Base (BB) angesehen, die durch (Auto)Oxidation aus PPD und anderen Parastoffen entstehen können [3].

Personen mit einer PPD-Sensibilisierung leiden zum Teil ein Leben lang unter erheblichen Einschränkungen und müssen häufig alle Produkte mit diesen Substanzen meiden. Sie sind dadurch im privaten Bereich und teilweise beruflich deutlich eingeschränkt. Besonders betroffen sind hiervon Frisöre oder Drucker genauso wie Arbeiter in der Lederwaren-, Textil-, Gummi-, Papier- oder Chemiebranche, die von Berufs wegen gegenüber PPD oder verwandten Stoffen exponiert sind und als PPD-Allergiker häufig den Arbeitsplatz wechseln müssen. Dadurch haben PPD-verursachte Allergien nicht nur gesundheitspolitische, sondern auch ökonomische Folgen für die gesamte Bevölkerung.

Ursachenforschung durch ESCD- gefördertes Projekt
Warum nur bestimmte Individuen eine Kontaktallergie auf PPD entwickeln, während andere trotz jahrelanger Exposition keine Reaktionen zeigen, ist unklar. Neben unterschiedlicher Exposition hat möglicherweise auch die individuelle genetische Variabilität Einfluss auf die Suszeptibilität für die Ausbildung einer Kontaktallergie gegenüber PPD.

In der Vergangenheit wurden bereits verschiedene Gene auf das Vorhandensein von Varianten analysiert, die im Verdacht stehen, die Sensibilisierung gegenüber PPD zu beeinflussen [4-6]. Diese Studien zeigten, dass genetische Faktoren tatsächlich eine Rolle spielen, allerdings konnten aufgrund der geringen Anzahl der untersuchten Fälle letztlich noch keine zufriedenstellenden Ergebnisse gewonnen werden.

Um künftig weltweit an betroffene Personen zu gelangen und insbesondere mögliche genetische Ursachen zu untersuchen, hat sich ein internationales Konsortium aus Dermatologen, Toxikologen and Epidemiologen gegründet, dessen Ziel es ist, innerhalb der nächsten Jahre in europäischen und asiatischen Ländern Blutproben von PPD Allergikern zu sammeln, um genomweit nach Markern für die PPD-Suszeptibilität zu suchen. Die Gründung erfolgte in der Umwelttoxikologie der Universität Trier im Rahmen des von der European Society of Allergic Contact Dermatitis (ESCD) unterstützten Kick-off Meetings „PPD Allergy and Genetics". Das Konsortium umfasst Universitätsprofessoren aus den Niederlanden (Rustemeyer, Amsterdem; Stenveld, Arnhem; Coenraads sowie Snieder, Groningen), Spanien (Gimenez, Barcelona), Portugal (Gonçalo, Coimbra), Schweden (Svedman, Malmö), Singapur (Goh) und Deutschland (Diepgen, Heidelberg; Elsner, Jena; Blömeke, Trier).

Die Umwelttoxikologie der Universität Trier stellt die zentrale Anlaufstelle für die genomweite Analyse der Proben dar. Die umfangreiche statistische Auswertung der Daten erfolgt durch die epidemiologische Arbeitsgruppe um Prof. Snieder in Groningen. Damit werden die Faktoren, die das individuelle Risiko für eine PPD- oder Paragruppenallergie bestimmen, aufgeklärt.

Literatur
[1] Schnuch A. et al.: Br. J. Dermatol. 159, 379-86 (2008)
[2] Thyssen J. P. und White J. M.: Contact Dermatitis 59, 327-43 (2008)
[3] Skazik C. et al.: Contact Dermatitis 59, 203-11 (2008)
[4] Blömeke B. et al.: Br. J. Dermatol. 161, 1130-1135 (2009)
[5] Blömeke B. et al.: Allergy 64, 279-283 (2009)
[6] Pot L. M. et al.: Br. J. Dermatol. 164, 878-899 (2011)

 

Autor(en)

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Universität Trier - Lehrstuhl für Umwelttoxikologie
Universitätsring 15
54296 Trier
Deutschland
Telefon: (0)651 / 201 - 0

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