Datengetriebene Identifikation von immunologischen und ernährungsbezogenen Expositionsmustern für atopische Erkrankungen im Kindesalter mittels latenter Klassenanalysen.

Hose, Alexander (2023): Datengetriebene Identifikation von immunologischen und ernährungsbezogenen Expositionsmustern für atopische Erkrankungen im Kindesalter mittels latenter Klassenanalysen. = Data-driven identification of immunological and nutritional exposure patterns for childhood onset atopic diseases by latent class analyses. Dissertation, LMU München: Medizinische Fakultät

Abstract

Die latente Klassenanalyse (LCA) ist ein statistisches, datengetrieben-exploratives Clusterverfahren für die integrative Betrachtung komplexer, latenter Phänomene hinter messbaren Variablen und impliziert verschiedene Vorteile gegenüber hypothesengetriebenen Subgruppenanalysen. Somit ist sie auf dem Gebiet der Asthma- und Allergieforschung prädestiniert, um jenseits etablierter Taxonomien neue oder präzisere (Expositions-) muster oder klinisch relevante Phänotypen zu eruieren, die in der medizinischen Praxis und im Public Health-Kontext für ein tieferes ätiologisches Verständnis des Krankheitsbildes, und darauf aufbauend für die Entwicklung maßgeschneiderter Präventions- und Therapieansätze, Bedeutung gewinnen könnten. Im ersten Teil dieser Arbeit wird auf zwei Studien eingegangen, die mittels einer LCA versuchten, Atopie im Vorschulter zu phänotypisieren. Atopie ist eine übersteigerte IgE-vermittelte Immunantwort und atopisches Asthma im Kindesalter eine der häufigsten Erkrankungen mit hoher Krankheitslast, trotzdem bleibt die Wechselbeziehung beider Phänomene unklar, möglicherweise, weil beide Zustände aus einer Vielzahl von individuellen Pathologien mit komplexen Interferenzen resultieren können. Die Integration der Dimensionen Stärke, Spezifität, und Verlauf atopischer Sensibilisierung erbrachte in vier unabhängigen Populationen quantitativ und qualitativ vergleichbare, genuine Klassen. In Bezug auf das Risiko damit assoziierter allergischer Erkrankungen waren dies gutartige, symptomatische und schwere Atopie-Phänotypen, die auch eine spezifischere Risiko-Stratifikation als klinisch etablierte Einteilungen zeigten. Der schwere Phänotyp („severe atopy“) trat als latenter Zustand mit Anzeichen einer dysbalancierten Immunantwort hervor. Das sehr hohe Risiko für Asthma und weitere atopische Erkrankungen wurde vermittelt durch übermäßige sIgE-Produktion und sehr hohe Gesamt- und spezifische IgE-Werte im Alter von 5 bzw. 6 Jahren, insbesondere auf saisonale Allergene. Zudem erklärte dieser Phänotyp direkt, und nicht das mit diesem stark assoziierte Asthma, die eingeschränkte Lungenfunktion betroffener Kinder. Als anfällig für Umweltfaktoren erwies sich der inhalativ-symptomatische Phänotyp, dessen Größe mitbestimmend für unterschiedliche Prävalenzen atopischer Erkrankungen in ungleich entwickelten Ländern war. Die differentiellen Assoziationen der latenten Klassen mit atopischen Erkrankungen und genetischer T1D-Anfälligkeit könnten auf unterschiedliche immunologische Mechanismen hinweisen, die die verschiedenen Formen der Atopie mit Allergie und Autoimmunität verbinden. Mögliche Ansätze in Richtung Früherkennung und Therapie könnten dabei etwa ein frühes Screening des inkrementellen IgE-Anstieges, als auch den frühen gezielten und spezifischen Einsatz von Anti-IgE-Therapien umfassen. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird eine Studie vorgestellt, in der wir durch die systematische Beurteilung der Fütterungsmuster im ersten Lebensjahr mittels einer LCA eine Konstellation von übermäßigem Fleischkonsum auf Kosten anderer Proteinquellen („unbalanced meat consumption“/UMC) in zwei unabhängigen Geburtskohorten entdeckten, die durch ein wesentlich erhöhtes Asthmarisiko im Schulalter gekennzeichnet war und sich auch auf objektive Lungenfunktionsparameter auswirkte. Mit Hilfe von Mikrobiomanalysen identifizierten wir den bakteriellen Eisenstoffwechsel als wahrscheinlichen Faktor für das gesundheitsschädliche Phänomen. Das Zusammenspiel zwischen aus der Nahrung zugeführtem Eisen und übermäßigem Wachstum potenziell nachteiliger Bakterien auf der einen Seite und Abwehrmechanismen, die möglicherweise durch aus dem Nahrungsmittel Milch gewonnene Proteine auf der anderen Seite unterstützt werden, könnte die nachgewiesene Wechselwirkung von Fleisch- und Milchaufnahme (UMC) für das Asthmarisiko erklären. Somit liefert diese Studie neue Denk- und Forschungsansätze für die das menschliche Mikrobiom miteinbeziehende Ernährungswissenschaft. Zusammengenommen haben wir in zwei Studien den Ansatz der latenten Klassenanalyse verwendet, um unvoreingenommen die komplexen, latenten Phänomene „Atopie im Vorschulalter“ und „Stile der Nahrungsmitteleinführung im ersten Lebensjahr“ zu analysieren. Die so mögliche Integration verschiedener Dimensionen dieser Konstrukte unter Einbeziehung möglicher Interaktionen höherer Ordnung erbrachte jeweils genuine Muster bzw. Phänotypen aus dem immunologischen und ernährungswissenschaftlichen Gebiet, die von hoher klinischer und gesundheitswissenschaftlicher Bedeutsamkeit für Asthma und andere atopische Erkrankungen sind.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Keywords: latente Klassenanalyse, Severe atopy, Atopie, Asthma, Unbalanced meat consumption
• Themengebiete: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften ; 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin und Gesundheit
• Fakultäten: Medizinische Fakultät
• Sprache der Hochschulschrift: Deutsch
• Datum der mündlichen Prüfung: 29. März 2023
• 1. Bericht­erstatter:in: Ege, Markus