Polyethylenglykol –Allergie

Allergische Reaktionen auf systemisch oder topisch verabreichte Polyäthylen-haltige Arzneimittel. 

PEG(s) werden je nach Molekülgrößen unter verschiedenen Namen geführt:

• Makrogole (INN): PEGs, die als Salben (s. Makrogolsalbe) wie auch als Abführmittel in der Medizin Verwendung. Sie werden weder von Haut noch vom Darm resorbiert oder abgebaut. Zur ihrer näheren Beschreibung dient ihr Molekulargewicht; z.B. Makrogol 400 = Molekulargewicht von 380-420. Den Makrogolen in der Medizin entsprechen die PEG in der Kosmetik. Der Begriff "Macrogol 400" ist synonym mit "PEG-9", ein PEG, das aus 9 EO-Einheiten besteht.
• PEG Beeswax: Gelbildner in Oleogelen. Der Ethoxilierungsgrad wird mit Bindestrich hinter dem PEG angegeben und kann ca. 3 bis 20 betragen.
• PEG-Ester: werden durch die Ethoxilierung von Carbonsäuren hergestellt. Findet z.B. in Shampoos Verwendung.
• Polysorbate: Hierzu gehören z.B. oberflächenaktive Substanzen wie Tween.
• PPG: Polypropylenglykole werden analog den PEG aus Propylenoxid (PO) hergestellt. Sie werden ersatzweise für Mineral- und Pflanzenöle verwendet.
• Sodium Laureth Sulfate: Findet Verwendung v.a. in Shampoos und Reinigungsmitteln.
• Sodium Laureth Phosphate: Sodium Laureth-4 Phosphat wird in Reinigungsmitteln und als Emulgator in Cremes eingesetzt.
• Höhermolekulare PEG bilden auf der Hautoberfläche feuchtigkeitserhaltende Filme aus, die aufgrund fehlender Penetration die Hautbarriere-Schichten nur wenig beeinflussen.

Polyethylenglykole oder Makrogole (PEGS; als Arzneistoff auch als Macrogol bezeichnet), sind ungiftige, hydrophile Polymere, die in Alltagsprodukten wie Lebensmitteln, Kosmetika und Medikamenten (Salben, Cremes, Impfstoffen)  vorkommen.  So kann die kovalente Modifikation mit Polyethylenglykol (PEG) das pharmakokinetische, pharmakologische und toxikologische Profil von Protein- und Peptid-basierten Therapeutika tiefgreifend beeinflussen.Polyethylenglykole sind je nach Kettenlänge unterschiedlich konsistente (flüssig oder fest), chemisch inerte, wasserlösliche und nicht-toxische Polymere mit der allgemeinen Summenformel C2nH4n + 2On + 1, die durch Polymerisation von Ethylenoxid entstehen. Je nach Kettenlänge haben PEG unterschiedliche Eigenschaften. Polyethylenglykole mit einer mittleren Molekülmasse zwischen 200 und 400 Da sind bei Raumtemperatur nichtflüchtige Flüssigkeiten. Höhere Molekülmassen führen zu wachsartig festen Konsistenzen. Die wichtigste Eigenschaft aller Polyethylenglykole ist ihre Löslichkeit in Wasser, ihre lange Haltbarkeit (sie unterliegen nicht den üblichen biologischen Abbauprozessen) und ihre gute allgemeine und  insbesondere auch gute Hautverträglichkeit. Monomethoxypolyethylenglykol (mPEG) wird häufig als Adjuvans in Impfstoffen verwendet.  

Große und langzeitige klinische Erfahrungen mit pegylierten Systemtherapeutika hinsichtlich ihrer Verträglichkeit liegen u.a. auch mit Impfstoffen z.B. bei Vakzinen als auch bei Hyposensibilisierungen (HS) mit Pollen-und Wespengiftallergenen vor.  Polyethylenglykol-Elektrolyt-Lavage-Lösungen (PEG-ELS) werden regelmäßig zur  Darmreinigung vor Koloskopie eingesetzt. Bemerkenswerter Weise  ergaben Querschnittsuntersuchungen bei pädiatrischen Patienten mit  akuter lymphatischer Leukämie (ALL) die pegylierte-Asparaginase (PEG-ASP) intravenös erhielten Hypersensitivitäten im niedrigen zweistelligen Bereich (10-15%) Browne EK et al. (2018).

Bei örtlicher (topischer) Applikation von Makrogolexterna ist von entscheidender Bedeutung, dass nur die niedermolekularen Polyethylenglykole durch die Haut penetrieren können.  Nur diese dürften von allergologischer Bedeutung sein. Allergische Reaktionen nach topischer Applikationen an Haut- und Schleimhäuten führen bemerkenswerterweise bevorzugt zu einer Kontakturtikaria.

Bei systemischer Applikation von Polyethylenglykolen (oral, intramuskulär, intravenös) wurden in  Einzelfällen allergische Reaktionen vom IgE-vermittelten Typ (Soforttyp-Allergie) beschrieben (Giavina-Bianchi P et al. 2019). Klinisch äußern sich die Symptome dieser UAW in palmoplatarem Juckreiz, in einer generaliserten Urtikaria sowie in Angioödemen.  Beschrieben sind auch schwere, auch tödlich verlaufende  anaphylaktische Reaktionen (Sellaturay P et al. (2020).  

Diskutiert wird eine Komplementfaktor-C3-abhängige Komplementaktivierung, wobei bereits geringe Mengen zu schweren Reaktionen führen können. Weiterhin wird auch die Induktion einer spezifischen IgE-vermittelten Immunreaktion (Hyry H et al. 2006) vermutet, wobei bisher der Nachweis von spezifischem IgE nicht geführt werden konnte.

Neben Anamnese und Klinik werden häufig positive Reaktionen bei Intrakutan- und Pricktest gefunden.

Durchführung:  Systemische Reaktionen vom Soforttyp:  Prick- oder Intradermaltestung  auf PEGs mit unterschiedlichen Molekulargewichten.  Erfahrungsgemäß antworten  etwa 60% der klinisch eindeutig allergisch reagierenden Patienten mit einem positiven Hautpricktestergebnis.

 Alternativ können Intradermaltestungen durchgeführt werden.  Die Testungen bergen ohne Kenntnis und informierte Planung ein nicht zu unterschätzendes Risiko. Sie sollten daher nur in einem spezialisierten Zentrum für Arzneimittelallergien durchgeführt werden (Wylon K et al. 2016).

Kontaktallergische Reaktionen: Bei Verdacht auf eine Kontaktallergie kann eine Polyethylenglykolsalbe, Testkonzentration 100 % verwendet werden (Block Hermal Kühlschmierstoffe I, Salbengrundlagen und Emulgatoren).

Das allgemeine Bewusstsein für das allergene Potenzial von PEG wird als gering eingeschätzt. Dies ist auf einen verbreiteten Skepsismangel gegenüber Hilfsstoffen und auf eine unzureichende Produktkennzeichnung zurückzuführen (Wenande E et al. 2016). Informationen über Soforttyp-Reaktionen auf PEG beschränken sich auf anekdotische Berichte. Auch wird das Potenzial für PEG-Sensibilisierung und Kreuzsensibilisierung auf PEG-ylierte Arzneimittel und strukturell verwandte Derivate wird wahrscheinlich unterschätzt (Wenande E et al. 2016). Mit einem Anstieg IgE-vermittelter allergischer Nebenwirkungen durch die anlaufenden Vakzinierungen mit pegylierten COVID-Impfstoffen ist zu rechnen.     

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