AntigenSampling - Validierung des GSP und des AS100-Sammelsystems für den Antigennachweis an Arbeitsplätzen

Status:

abgeschlossen 03/2022

Zielsetzung:

Bioaerosole können bei wiederholten Expositionen zur Ausbildung von verschiedenen Erkrankungen des Menschen führen. Allergisches Asthma, allergische Hauterkrankungen und allergische Alveolitis zählen zu den möglichen Berufserkrankungen. Die Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen Bioaerosolkonzentrationen und Erkrankungen ist bis jetzt aber noch nicht geklärt. Ein Ansatz, um mehr Informationen darüber zu erlangen, ist der Nachweis von Schimmelpilzallergenen und -antigenen aus der Luft.

Ziel dieses Forschungsprojektes war es, zwei Systeme zur Sammlung von schimmelpilzhaltigen Aerosolen, die für eine nachfolgende Analyse mittels ELISA geeignet ist, miteinander zu vergleichen. Außerdem sollten die Systeme hinsichtlich ihrer Eignung für den Einsatz in Betrieben evaluiert und Protokolle zur Probenverarbeitung untersucht werden.

Aktivitäten/Methoden:

Als Nachweis und Messparameter wurde die Antigenanalyse mittels eines kommerziell erhältlichen ELISA Testkits herangezogen, der spezifisch für die Clade Aspergillus versicolor ist (AveX). Um kontrollierte Konzentrationen von schimmelpilzhaltigen Aerosolen zu erzeugen, kamen eine Bioaerosolkammer und zwei Aerosolgeneratoren zum Einsatz. Im Vorfeld zu den Vergleichssammlungen wurde die Spezifität des ELISA getestet und Einflüsse von Wachstumsbedingungen auf die für die Prüfungen ausgewählten Schimmelpilze untersucht.

Diese Vorarbeiten haben gezeigt, dass keine der zehn zur Verfügung stehenden Isolate, die als Aspergillus versicolor identifiziert worden sind, nach molekularer Identifizierung zu dieser Art gehören. Sie alle wurden nahen Verwandten aus der Clade Aspergillus versicolor und den Subcladen versicolor und sydowii zugeordnet. Die getesteten Wachstumsbedingungen zeigten unterschiedliche Einflüsse auf die Isolate, außerdem wurden unterschiedliche Antigengehalte pro Spore für verschiedene Vertreter der gleichen Art festgestellt. Es wurde beschlossen, mit dem Isolat weiterzuarbeiten, mit dem der AveX entwickelt wurde. Das Isolat wurde von der Stammsammlung ATCC erworben. Der Vergleich der zwei Sammelmethoden wurde statt mit zwei A. versicolor Isolaten, mit dem Aspergillus amoenus (ATCC10072) und einem Isolat von Aspergillus fumigatus durchgeführt.

Ergebnisse:

Im Projekt wurden zwei Probennahmesysteme für die Sammlung luftgetragener Partikel untersucht und miteinander verglichen, das Gesamtstaubprobenahme (GSP) System, bei dem die luftgetragenen Partikel auf einem Teflonfilter gesammelt werden und das MBASS30 / AS100 System, bei dem die Sporen in die Kavitäten eines Mikrotiterstreifens gesammelt werden. Die Tests mit Aspergillus fumigatus wurden in drei Konzentrationen mit fünf Wiederholungen und einem Asp f 1 Allergen-ELISA durchgeführt. Für keine der Konzentrationen und Sammelsysteme konnten Werte über der Nachweisgrenze gemessen werden. Eine Erzeugung von höheren Konzentrationen war aufgrund der Einstufung des Organismus als Risikogruppe 2 nicht möglich. Die Tests mit Aspergillus amoenus wurden in sechs Konzentrationen und fünf Wiederholungen je Methode durchgeführt. Außerdem wurden je Konzentration drei Mikrotiterstreifen für eine Analyse nach Ausspülen der Streifen (indirekte Messung) erzeugt. Der Vergleich der Sammelsysteme zeigt, dass die direkte Messung in Mikrotiterstreifen frühere Ergebnisse liefert als die indirekte Messung oder die Sammlung auf Teflonfiltern. Obwohl die Ergebnisse der indirekten Messung stets etwas niedriger waren als jene der direkten Messungen, korrelieren beide Verfahren gut miteinander. Der Vergleich der direkten Messung in Mikrotiterstreifen und der Bestimmung der Teflonfilterproben zeigt, dass die beiden Sammelsysteme für unterschiedliche Konzentrationsbereiche geeignet sind. Mittels Filtrationssammlung können cirka zehnfach höhere Antigenkonzentrationen erfasst werden. Die Sammlung in Mikrotiterstreifen mit direkt nachfolgendem ELISA, ist sensitiver als die Filtersammlung.

Diese Beobachtung lässt sich wahrscheinlich zum einen auf die sehr unterschiedlichen Aufnahmeflächen der beiden Sammelsysteme zurückführen und möglicherweise auch auf Probenverlusteffekte. Durch Messungen in zwei österreichischen und zwei deutschen Betrieben wurden diese Beobachtungen bestätigt. Ein Test von Lagerungs- und Transportstabilität der Probenträger war geplant, konnte aber nur für die AS100 Streifen erfolgreich durchgeführt werden. Die Ergebnisse zeigen keinen Hinweis auf einen negativen Einfluss von Transport bzw. Lagerung von 21 Tagen.

Stand: