In een gemeenschappelijke studie aan de Universiteit Utrecht (muisjes) en de Universiteit Kassel (mensjes) werd beoordeeld, wat de impact was van verschillende melktypes bij een allergiereactie (Abbring et al., 2019). Anderhalf jaar oude kinderen werden door een allergiespecialist getest. Zij waren allergisch voor meerdere voedingsmiddelen, waaronder melk. Om werkelijk te weten of een kind allergisch is voor koemelk, voert een arts een provocatietest uit. Normaal gesproken testte deze arts shop-melk (= EDEKA melk: gangbaar, gehomogeniseerd en gepasteuriseerd) naast haver-melk. Melk-allergische kinderen geven geen reactie op plantaardige havermelk, eventueel wel op koemelk. Nieuw in het onderzoek was om in plaats van shop-melk, rauwe koemelk als test-melk te nemen. Er was geen kennis of rauwe melk mogelijk anders verdragen zou worden dan de shop-melk. Ook was er geen inzicht of mogelijk elk type rauwe melk beschermend zou kunnen werken.

Van belang in het muizenonderzoek is, dat er nu zowel een proefdiermodel is, dat de reacties op melkallergie laat zien. Al eerder werd in de Universiteit Utrecht succesvol met een proefdiermodel voor astma gewerkt (Abbring et al., 2017). In beide gevallen werd dezelfde rauwe melk, afkomstig van een Demeter Vorzugmilch-bedrijf als uitgangsmelk genomen.

Vorzugsmilch getest in mensjes

Voor de provocatietest met de jonge kinderen werd een “Vorzugsmilch” als rauwe koemelk gekozen. In Duitsland is Vorzugsmilch rauwe melk, die aan de hygiënische eisen van de autoriteiten voldoet om veilig rauw gedronken te kunnen worden. Er zijn nog ca. 15 Vorzugsmilch-bedrijven die samen 1,1 miljoen liter rauwe consumptiemelk per jaar leveren; een fractie van wat er in het verleden geleverd werd. De rauwe melk was afkomstig van een BD-bedrijf, waar de koeien hoorns hadden, weidegang hadden gedurende meer dan 6 maanden en waar ’s winters hooi het belangrijkste deel van het rantsoen was. Er werd wel krachtvoer gegeven, maar in beperkte mate. Bovendien was er sprake van een ander koe-ras dan de hoogproductieve Holstein-koe.

Over een periode van ruim een jaar werden elf kinderen getest. Voor elke test werd telkens opnieuw verse Vorzugmilch en verse shop-melk bezorgd bij de arts. Het testen vond in verschillende periodes van het jaar plaats na toestemming van de ouders. Tot verbazing van de allergiearts, die het onderzoek doorvoerde, reageerden de elf meervoudig allergische kinderen niet op de rauwe melk, wel op de shop-melk. De test startte met 0.5ml, dan 1ml, 2.5 ml, met stapsgewijze verdubbeling tot 50 ml. De hoeveelheid rauwe melk kon door alle kinderen tot het maximum van 50ml verdragen worden zonder allergieverschijnselen. De shop-melk daarentegen werd niet verdragen. De individuele allergiesymptomen kwamen direct terug en gemiddeld moest de arts bij 8 ml provocatie, stoppen.

Muisjes zijn net mensjes

Enkele jaren later werd op de Universiteit Utrecht het onderzoek naar de mensjes verdiept en uitgebreid. Melk van dezelfde Duitse boerderij werd daartoe in muisjes getest, zowel als rauwe, onbewerkte melk en als verhitte rauwe melk (80^oC, 10min). Ook de shop-melk (EDEKA) werd als 3^e variant meegenomen. Vervolgens werd voor een 2^e onderzoek de wei-fractie afgescheiden uit de boerderijmelk, deze werd eveneens zowel rauw als verhit (80^oC, 6min) gebruikt. De verwachtingen (hypotheses) in het Utrechtse onderzoek waren: (1) Wanneer muisjes opgroeien op verhitte melk in plaats van rauwe melk, wordt hun immuunsysteem gevoeliger gemaakt voor melkeiwit-allergie; (2) De belangrijkste oorzaak voor allergieverschijnselen ligt in de wei-eiwitten, met name β-lactoglobuline (BLG).

Jonge muizen worden in het voedselallergie onderzoek gebruikt om allergie in jonge mensjes beter te begrijpen. Proef 1: in groepjes van 7-8 worden muisjes gevoelig gemaakt (sensibilisatie-fase) voor verschillende typen melk, die elk 5 weken gevoerd en vervolgens getest worden met een allergeen werkend koemelkeiwit (provocatie). Proef 2: deze is qua opzet hetzelfde als proef 1, maar het gaat om de wei uit de rauwe melk van proef 1, onverhit/rauw of verhit. Aan het einde van de 5 weken werden de muizen getest (provocatie) met een verhit, gedenatureerd wei-eiwit. De proefgroepen in proef 1 zijn (A) rauwe melk, (B) verhitte rauwe melk en (C) shop-melk naast elkaar getest. Daarnaast kent elk ondezoek twee controlegroepen: de negatieve controle krijgt nooit enig melkeiwit, de positieve controle wordt meervoudig behandeld met verhit koemelk-eiwit teneinde met zekerheid een heftige melkallergie-reactie te vinden. De drie proefgroepen (A, B en C) worden qua intensiteit van de uitslag vergeleken met de negatieve en de positieve controle. De test geeft uiteindelijk inzicht in hoeverre een allergische reactie ontstaat na consumptie van verschillend typen koemelk dat in de jeugdfase geconsumeerd is. Er wordt gekeken naar de klinische verschijnselen, die wij ook bij mensen kennen (anafylactische shock, temperatuurdaling en uitslag (wielgrootte) na inspuiting van het allergene eiwit in het oor). Na het doden van de muizen worden de organen en het bloedbeeld verder onderzocht op verschillende immuun-parameter. Muisjes blijken een bruikbaar proefdiermodel, aangezien de gemeten parameters goed overeenkomen met hetgeen ook bij mensen / kinderen gezien wordt.

Rauw en verhit verschilden

De muisjes in proef 1, die opgegroeid zijn op rauwe melk, reageerden bij de provocatie niet allergisch op een melkeiwit-allergeen, wel die muisjes die op verhitte melk of shop-melk opgroeiden. Er werd derhalve een effect van de verhitting gevonden, niet zozeer een oorsprongseffect (BD-melk of EDEKA melk). Het verschil tussen de verschillende groepen muisjes kun je als volgt interpreteren. Qua effect is muisjesgroep (A) het beste te vergelijken met boerderijkinderen, die op rauwe melk opgroeiden en later in hun leven geen allergische reacties vertoonden. Hun immuunsysteem ontwikkelt zich robuust, of liever gezegd “normaal, zoals het hoort”. Voor boerderijkinderen is melk voeding en geen allergeen. Door de consumptie van verhitte melk zijn muisjesgroepen (B) en (C) daadwerkelijk allergisch voor melk geworden, gezien hun klinische reacties (figuren 1, 2 en 3) en hun bloedbeeld. Deze groepen zijn vergelijkbaar met de jonge kinderen van 1½ jaar, die al als koemelk-allergische patiënten bij de arts op consult kwamen. Bij deze kinderen is vroeg in hun leven “iets mis gegaan” in hun immuniteit, waardoor zij allergisch zijn geworden voor onder meer koemelk. Alle groepen muisjes werden geprovoceerd met hetzelfde allergeenwerkende melkeiwit. Deze provocatie in muisjes is qua test te vergelijken met de uitslag van de shop-milk test bij de kinderen. Gemiddeld konden de kinderen niet meer dan 8 ml shop melk verdragen, daarna moest de arts de test staken aangezien de allergie symptomen bij de kinderen terugkeerden. De kinderen werden echter ook getest met een rauwe melk (tot 50 ml) zonder verdere allergiereacties. Zij konden de rauwe melk dus verdragen, oftewel immunologisch tolereren.

De fase na de provocatietest is nog minstens zo interessant. De arts die de kinderen testte geeft aan, dat hij de ouders aanraadde het melkdieet van de kinderen te veranderen in rauwe melk en rauwmelkse producten (zure zuivel). Toen hij de kinderen na enkele weken terug zag, was een groot deel van hun allergische problemen verdwenen, niet alleen de melkallergie. Dit is op zich bijzonder, het impliceert namelijk een helingsproces of herstelproces na consumptie van rauwe melk (producten). De reactie van de kinderen en hun herstel naderhand moet je dus zien als het terugdraaien van een foutief immuunantwoord.

Het zijn de wei-eiwitten

In proef 2, waarin alleen de melkwei werd getest, kwam men tot eenzelfde resultaat. Nadat de wei tot 80^oC verhit is geweest, ontstaat er een allergische reactie, niet bij het opgroeien van de muisjes op rauwmelkse, onverhitte wei. Voor de onderzoekers is dit een verdere aanwijzing, dat in de hittegevoelige wei-eiwitten en met name het BLG de kern van het melkallergieprobleem ligt. BLG komt niet voor in humane melk, hetgeen betekent, dat het darmkanaal en immuunsysteem van jonge kinderen moet leren, dat BLG voeding is en geen allergeen. Kennelijk lukt dit, wanneer de immuniteit getraind is met rauwe koemelk, maar kan het mis gaan, als het kind op jonge leeftijd verhitte koemelk moet leren verteren. Dat kan mislukken.

Wanneer je deze resultaten plaatst tegen de uitkomsten van onderzoek gedaan met puur BLG in een laboratoriumtest, dan is duidelijk, dat in het traject van 50 tot 90^oC de koemelk en het BLG steeds sterker allergeen wordt. Bij nog hogere verhitting neemt het allergeen vermogen weer af, omdat het complexe BLG eiwit volledig denatureert (“baked milk”).

Take-home message

Voor het eerst is er een relatie gelegd tussen de consumptie van verhitte melk en het ontstaan van een allergische reactie, zowel bij jonge kinderen (1½ jaar), die meervoudig allergisch waren (provocatietest) als in een studiemodel met allergische muizen (tolerantietest).

Het is de verhitting van met name bepaalde wei-eiwitten, die het sterkste verdacht zijn voor het ontstaan van deze problemen rondom melkallergie.

Ook lijkt er een herstel mogelijk, wanneer allergische kinderen omschakelen op de consumptie van rauwe melk en rauwmelkse producten. Dit laatste moet verder onderzocht worden.

Dit artikel is gebaseerd op de volgende publicatie: Abbring, S., Kusche, D., Roos, T.C., Diks, M.A.P., Hols, G., Garssen, J., Baars, T., & van Esch, B.C.A.M. (2019). Milk processing increases the allergenicity of cow’s milk–preclinical evidence supported by a human proof‐of‐concept provocation pilot. Clinical & Experimental Allergy. First published: 03 April 2019. https://doi.org/10.1111/cea.13399

Foto: Voorbeeld van Duitse Vorzugsmilch