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(30.6.2015)

Hölzer 

Inhalative Typ I-Soforttypallergene, Typ IV-Kontaktallergene, Auslöser von Typ III-Reaktion, Auslöser von physikalisch/chemisch-irritativen Atemwegsreaktionen 

Verwendung als kosmetischer Inhaltsstoff

Lignum powder (INCI). Durch zermahlen von Holz gewonnenes Pulver. Funktion: abrasiv

Allergologie (Relevanz)

Ihnalative Sofortypallergene

Hölzer sind seltene, aber in den Berufsgruppen des Holzgewerbes relativ häufige Allergene, die dadurch von berufsdermatologischem Interesse sind. Allergische Reaktionen gegenüber Hölzer äußern sich in der Regel durch Kontaktdermatitiden, jedoch sind auch irritative Reaktionen möglich, oder auch Symptome im Bereich der exponierten Schleimhäute. 

Bei der schleimhautschädigenden Wirkung des Holzstaubes ist neben der physikalisch-irritativen Wirkung durch die Makromoleküle Lignin und Cellulose in den Staubpartikeln eine Reihe von nur in geringer Menge vorkommenden, chemisch-irritativ wirkenden Holzinhaltsstoffen wie Alkaloide, Phenole, Saponine von Bedeutung. Besondere Bedeutung verdient die kanzerogenen Wirkung mancher Holzstäube im Nasopharynx, wie Buche und Eiche: hier werden unter anderem Aldehyde und Tannine angeschuldigt. 

Daneben können auch eine allergische Rhinitis oder Asthma bronchiale auftreten. Eine exogen-allergische Alveolitis durch Schimmelpilze auf feuchtem Holz ist ebenso möglich wie eine bronchopulmonale Aspergillose, Schimmelpilzsporen und gramnegative Bakterien sind Ursachen des ”organic dust toxic syndroms”, das dem Dreschfieber entspricht 

Während die Allergene bei Frühtypreaktionen durch - meist einheimische - Holzarten so gut wie unbekannt sind, konnte die Struktur der niedermolekularen Sensibilisatoren aus exotischen Hölzern in wenigen Fällen bereits aufgeklärt werden. Das am besten bekannte Typ I-Allergen im Holzstaub ist die Plicatsäure der red cedar (Thuja plicata). 

Die Berufsgefährdung durch Holzstaub variiert mit der Stärke der Exposition. Diese ist einmal abhängig von der Art der verarbeiteten Hölzer (exotische sind eher gesundheitsgefährdend als einheimische), zum anderen von der am Arbeitsplatz herrschenden Holzstaubkonzentration, die u.a. von den Lüftungsbehältnissen bestimmt wird. 

Die Prävalenz des Holzstaubasthmas wird mit 4 % angegeben. Als Ursache können zum einen allergische Reaktionen gefunden werden; mit der Plicatsäure aus red cedar ist es zwar gelungen ein wirksames Allergen zu isolieren. Zum anderen jedoch können auch nicht-immunologische Mechanismen einer biochemisch-toxischen Schädigung der Bronchialschleimhaut eine maßgebliche Rolle spielen. In ca. 40 % der Patienten mit red cedar-Asthma ist spezifisches IgE gegen Thuja-Plicatin nachweisbar. Für Abietinsäure in Nadelhölzern konnte eine direkte toxische Schädigung auf Tracheal-, Bronchial- und Alveolarepithel nachgewiesen werden. Bei den meisten anderen Hölzern ist jedoch nicht einmal das eigentliche Agens bekannt und Erklärungen des obstruktionsauslösenden Prozesses sind spekulativ. Beim Holzstaubasthma können zudem Spätreaktionen mit mehrstündiger Latenz auftreten, die Hälfte aller Patienten mit red cedar-Asthma zeigten eine verzögerte Reaktion in der bronchiale Provokation, wie sie oft bei niedrig molekularen inhalierten Stoffen gefunden wird. Diese Reaktionen vom Spättyp entwickeln sich hauptsächlich bei Personen, die der direkten Einwirkung des groben und feinen Holzstaubs ausgesetzt sind, der vor allem bei Sägen und Schleifen entsteht. Probleme dieser Art sind aufgrund der Drosselung des Imports, der bevorzugten Einfuhr von Fertigprodukten und vorgefertigten Teilen sowie wesentlich verbesserten Absauganlagen in Europa in den letzten 20 Jahren erheblich zurückgegangen, in den Herkunftsländern aber nach wie vor häufig zu beobachten. 

Bei der Frage, welche botanischen Holzspezies besonders pathogen sind, zeigt es sich, dass sehr viel, wenn nicht gar alle, symptomauslösend wirken können, wobei im allgemeinen die tropischen Sorten als risikoreicher gelten als die einheimischen. Im Vordergrund stehen die tropischen Hölzer Abachi, Makoré und Mahagoni, Kambala, Teak, Palisanderarten, Kokos, Kokobolo, Western red cedar, Silver oat und Australian blackwood sowie die einheimischen Hölzer Buche, Eiche und Esche. 

Allergisches Holzstaubasthma wurde in einer Untersuchung hauptsächlich durch Abachi (5 Fälle von 18) und Makoré (4 Fälle) verursacht. Die allergene Bedeutung von Abachi bestätigen auch andere Untersuchungen. Die besondere Bedeutung von Abachi als allergieauslösendes Holz korreliert mit der Verarbeitungshäufigkeit des Holzes in der Vergangenheit. Abachiholz ist ein preiswertes, ebenmäßig strukturiertes Laubholz, das aufgrund seiner guten Resistenz gegen Feuchtigkeit und Hitze vornehmlich im Saunabereich eingesetzt wurde. Weitere Verwendung findet es in Spanplatten, Leisten, Tür- und Fensterrahmen oder im Modellbau. Der in der Verarbeitung von Abachi entstehende Holzstaub führt charakteristischerweise zu IgE-vermittelten Sofortreaktionen wie Rhinitis, Konjunktivitis und Asthma, auch Fälle einer Kontakturtikaria, die bei Sensibilisierten im Reibetest nachgewiesen werden kann, wurden beschrieben. Ein 38 kD-Protein aus Abachiholz wurde als erstes Holzallergen (Trip s1) identifiziert. Über eine Ekzemreaktion des Spättyps wird nur in einem Einzelfall berichtet. Botanisch handelt es sich bei Abachi um einen bis zu 55 m hohen Baum aus Westafrika mit ahornähnlichen Blättern. 

Hölzer und schädliche Inhaltsstoffe 

Name 

botanischer Name 

pathogene Inhaltsstoffe 

Typ I-Reaktionen durch Holzstaub als Berufsallergen 

Abachi 

Triplochiton 

scleroxylon 

unbekannt 

Rhinitis, Asthma 

Makoré 

Tieghemalla heckeli 

Saponine, 

Benzochinon 

Rhinitis, Asthma 

afrikanischer 

Mahagoni 

Khaya anthoteca 

Anthothecol, 

Benzochinon 

Rhinitis, Asthma 

echtes Mahagoni 

Swietenia 

macrophylla 

 

Rhinitis, Asthma/duale asthmatische Reaktion 

Limba 

Terminalia superba 

unbekannt 

Rhinitis, Asthma 

Mansonia 

Mansonia altissima 

Glykoside, z.B. Mansonin C 

Rhinitis, Asthma 

Okumé/Gabun 

Aucoumea klaineana 

 

Rhinitis, Asthma 

Meranti 

Shorea spez. 

Benzochinon 

 

Teak 

Tectona grandis 

Chinon: 

Deoxylapachol 

Rhinitis, Asthma 

Iroko/Kambala 

Chlorophora excelsa 

Stilben: Chlorophorin 

Rhinitis, Asthma 

Palisander 

Dalbergia latifolia 

Chinone: Latinon, Dalbergion 

 

Western red cedar 

Thuja plicata (Riesen-Lebensbaum) 

Plicatsäure, Thymochinon 

häufig Asthma (häufig IgE-Antikörper gegen Plicatsäure) 

Mammutbaum, California Redwood 

Sequoia 

sempervirens 

 

asthmatische Sofort- und verzögerte Reaktion 

Libanon-Zeder 

Cedrus libani 

 

Rhinitis, Asthma 

Platane 

Platanus 

unbekannt 

 

Zebraholz 

Microberlinia species 

 

duale asthmatische Reaktion 

zentralamerikanischer Walnussbaum 

Juglans olanchana 

 

Sofort- und verzögerte Reaktionen 

Eiche 

Quercus 

Tannine, Aldehyde 

Rhinitis, Asthma 

Buche 

Fagus sylvatica 

Sesquiterpenlakton, Aldehyde 

Rhinitis, Asthma 

Birke 

Betula 

Chrysochinon 

 

Fichte 

Picea abies 

Terpene, Stilbene 

Rhinitis, Asthma 

Pappel 

Populus 

Terpene 

 

Esche 

Fraxinus excelsior 

unbekannt 

Rhinitis, Asthma 

Nussbaum 

Juglans 

Chinon: Juglon 

 

Kiefer 

Pinus sylvestris 

Pinosylvin, Terpene, Koniferylbenzoat 

Rhinitis, Asthma 

Tanne 

Aies alba 

(Weißtanne) 

 

Rhinitis, Asthma 

Kirsche 

Prunus avium/cerasus 

 

Rhinitis, Asthma 

Typ III-Reaktion 

Holz- oder Baumrindenstäube, die mit verschiedenen Schimmelpilzarten kontaminiert sind, stellen eine bekannte Ursache der exogen-allergischen Alveolitis dar. Bei entsprechender Exposition bei der Verarbeitung von abgelagertem Holz, z.B. in Sägewerken, bei der Korkherstellung oder auch bei Waldarbeitern konnten die entsprechenden klinischen Zeichen mit Fieber, Dyspnoe und produktivem Husten ohne Zeichen einer bronchialen Obstruktion festgestellt werden. Des konnte festgestellt werden, dass auch vitale Bäume, bzw. deren Rindenschicht von verschiedenen Schimmelpilzarten besiedelt sein können. 

Typ IV-Kontaktallergene 

Bekannte Kontaktallergene in Nutzholzarten 

Handelsname 

botanische Bezeichnung 

Kontaktallergen 

Testkonz. 

australische Seideneiche 

Grevillea robusta 

Grevillol 

0,1 % 

Cocobolo 

Dalbergia retusa 

Obtusachinon, (R)-4-Methoxy-dalbergion 

1 % 

1 % 

Cocus 

Brya ebenus 

7,8-Dihydroxy-2`,4`,5`-trimethoxyisoflavan 

7,8,3`-Trihydroxy-2`-4`-dimethoxy-isoflavan 

1 % 

  

1 % 

Makassar-Ebenholz 

Diospyros celebica 

Makassarchinon 

1 % 

Grenadill 

Dalbergia melanoxylon 

(S)-4-Methoxy-dalbergion 

(S)-4`-Hydroxy-4-methoxy-dalbergion 

1 % 

  

1 % 

Honduras-Riesenholz 

Dalbergia stevensonii 

(R)-4-Methoxy-dalbergion 

1 % 

Iroko/Kambala 

Chlorophora excelsa 

Chlorophorin 

10 % 

afrikanische Mahagoni 

Khaya anthotheca 

Anthothecol, 2,6-Dimethoxy-benzochinon 

1 % 

10 % 

Mansonia/Bété 

Mansonia altissima 

Mansonon A 

0,1 % 

Rio-Palisander 

ostindischer Palisander 

Dalbergia nigra 

Dalbergia latifolia 

(R)-+(S)-Methoxydalbergion, andere Dalbergione 

jeweils 1 % 

Pao ferro 

Machaerium scleroxylum 

(R)-3,4-Dimethoxy-dalbergion 

0,01 % 

Teak 

Tectona grandis 

Desoxylapachol, 

(Lapachol) 

0,01 % 

(1 %) 

Western red cedar 

Thuja plicata 

Thymochinon, 

beta-Thujaplicin 

0,1 % 

1 % 

Neben Schnitt-, Kant-, Bau-, Möbel und Furnierholz sind die verschiedenen Holzarten Ausgangsprodukte für Zellulose und Papier sowie Quelle für eine Vielzahl von Stoffen, die aus der Zellulose und dem Lignin gewonnen werden, beispielweise Vanillin aus den Sulfitablaugen bei der Papierherstellung. Eine allergische Kontaktdermatitis entwickelt sich bei Personen, die - meist beruflich bedingt - Holz als Sägereiarbeiter, Zimmerer, Tischler und Möbelhersteller bearbeiten. Das größte Risiko eine Sensibilisierung zu entwickeln, besteht nicht nur beim Hobeln und Sägen, sondern vor allem beim Schleifen des Holzes. Hierbei entwickelt sich ein feiner Staub, der mit seinen allergieinduzierenden Inhaltsstoffen auf die Haut gelangt. Wesentlich seltener sieht man eine Dermatitis nach Kontakt mit fertigen Holzprodukten. Diese tritt nur auf, wenn die Berührung mit dem Holz sehr direkt und intensiv ist. In den letzten Jahren stehen daher gelegentlich das Tragen von Holzschmuck und die aus Liebhaberei betriebene Holzbearbeitung als Ursache einer Sensibilisierung vom Spättyp im Vordergrund. Eine allergische Kontaktdermatitis ist dabei meist auf handwerkliche Einzelanfertigung bestimmter Werkstücke (Hobby, Heimarbeit, Basteln) bzw. den direkten Kontakt mit fertigen Holzartikeln zurückzuführen, z.B. Flötenmundstücke, Geigenkinnhalter, Griffbretter, Holzschmuckstücke (z.B. Armreifen) oder Holzgriffe (Messer, Spatel, Werkzeuge).  

Kontaktdermatitiden infolge von Hölzern sind vor allem bekannt durch exotische Holzarten wie Palisander, Teak, Mahagoni oder andere tropische Nutzhölzer, wobei die Hauptquellen der weltweiten Holzversorgung zur Zeit das Amazonasgebiet, Zentralafrika und Südostasien sind. Seitdem diese jedoch kaum noch auf den Markt gelangen, sind allergische Reaktionen selten geworden. Bei allergischen Reaktionen nach Kontakt mit einheimischen Hölzern spielen nur die Koniferen (Kiefer, Fichte, Lärche, Tanne) eine Rolle. Diese produzieren ein Balsamharz, dessen Bestandteile Terpentinöl und Kolophonium sind. Berufsbedingte allergische Kontaktdermatitiden kommen nur noch selten vor, seit dem Einsatz von guten Holzstaubabsauganlagen in modernen holzverarbeitenden Betrieben. 

Die durch den feinen Holzstaub hervorgerufene allergische Entzündung der Haut entspricht in vielen Fällen dem klinisch Bild einer aerogenen Kontaktdermatitis, wobei primär exponierte Körperteile (Hände, Unterarme und Lider) betroffen sind. 

Sensibilisierende Chinone, Flavone, Stilbene oder Tropolone kennt man vor allem als Inhaltsstoffe exotischer Holzarten, die als lang- und Schnittholz entweder importiert und bei uns verarbeitet werden oder in Form eines Fertigproduktes, z.B. als Kinnhalter, Messergriffe, Furniere, Schmuckkästchen oder Billardstöcke aus Afrika, Südostasien und Südamerika in den Handel gelangen. Zur Hauptgruppe der identifizierten Kontaktallergene zählen Benzo-, Naphto- und Furanochinone. Gelegentlich findet man Stilbene, mit kurzen oder längeren Seitenketten substituierte Phenole sowie Terpene und Steroide. In jüngster Zeit entdeckte man flavonoide Verbindungen mit 4-6 Hydroxygruppen. 

Allergologisch relevante Hölzer 

Bei Makoré handelt es sich ebenfalls um einen westafrikanischen Baum, dessen Holz Mahagoni oder Kirschbaum ähnelt. Hier wird als pathogenes Agens ein irritatives Saponin diskutiert, das direkt histaminfreisetzend wirkt und ein durch Kontakt allergisierendes Benzochinon. 

In Amerika, Kanada, Australien und Japan steht red cedar-Holz ganz im Vordergrund des Interesses, da es sich wegen seiner Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Schimmel ausgezeichnet zum Möbelbau eignet. Es enthält Thymochinone, die in höheren Konzentration irritativ, in geringeren Mengen Typ IV sensibilisierend wirken können, außerdem das potentiell IgE-induzierende Allergen Plicatsäure. 

Arten aus der Gattung Dalbergia und Machaerium, zu denen neben Rio-Palisander (Dalbergia nigra) und Ostindisch-Palisander (Dalbergia latifolia) auch das bekannte Flötenholz Cocobolo (Dalbergia spp., Costa Rica) und die Ersatzart ”Santos”-Palisander (Machaerium scleroxylum) zählen, sind seit Jahrzehnten für ihre kontaktallergieinduzierenden Eigenschaften bekannt. Als Sensibilisatoren zeichnen die von der Gattungsbezeichnung abgeleiteten Inhaltsstoffe - Dalbergione - verantwortlich (siehe unter (R)-3,4-Dimethoxydalbergion”). 

Das aus Zentralamerika stammende Cocoboloholz wird für Griffe jeglicher Art, Frühstücksbrettchen, Holzschmuck und Musikinstrumente (Klarinette, Oboen, Flöten) verwendet. Cocobolo wird seit über 100 Jahren für der Herstellung dieser Instrumente eingesetzt und auch ebenso lange verzeichnet die Literatur allergische Kontaktdermatitiden. Heute werden jedoch vorwiegend kontaktallergischen Reaktionen nach Tragen von Schmuckstücken von Cocobolo auf der Haut beobachtet. Auch die Fälle einer Kontaktallergie ausgelöst durch einen Geigenkinnhalter und einen Pistolgengriff sind beschrieben. Botanisch steht das Cocoboloholz dem Rio-Palisander, Ostindisch-Palisander, Grenadill und anderen Dalbergia-Arten nahe, enthält aber im Gegensatz zu diesen als Hauptallergen ein Chinonmethid - das Obtusachinon-, mit einer starken Sensibilisierungspotenz. 

Bei Palisander werden allergische Reaktionen nicht nur bei der Be- und Verarbeitung beobachtet, sondern auch bei direktem Kontakt mit dem Holz, z.B. Hervorgerufen durch Messergriffe, Holzschmuckstücke, Kinnhalter und Griffbretter. Der “Ersatz”-Palisander Machaerium scleroxylum ist als eine der risikoträchtigsten Holzarten in der holzverarbeitenden Industrie einzustufen, das er ein äußerst potentes Dalbergion-Allergen enthält. Allergische Kontaktdermatitiden werden nicht nur durch Flöten, Holzkreuze oder Furniere hervorgerufen, sondern können auch bei der Epikutan-Testung mit Spänen an Kontrollpersonen eine aktive Sensibilisierung induzieren. 

Allergische Kontaktdermatitiden auf Irokoholz verzeichnet die Literatur in unregelmäßigen Abständen. Mit dem Rückgang der Einfuhr und der verbesserten Absaugung ging auch die Zahl der beschriebenen Fälle zurück. Wie viele exotische Holzarten enthält auch Iroko eine insektizid und fungizid wirksamen Inhaltsstoff, der gleichzeitig ein Kontaktallergen darstellt. Es handelt sich um ein Stilben, das als Chlorophorin bezeichnet wurde. 

Bei Cocus-Holz (Brya ebenus), einem der besten Flötenhölzer, können gelegentlich als Auslöser von allergischen Kontaktdermatitiden beobachtet werden. Als allergene Inhaltsstoffe konnten methoxysubstituierte flavonoide Verbindungen (Cocus I und Cocus II) identifiziert werden. 

Schon bald nach Einführung stellt sich heraus, dass Teakholz insbesondere beim Menschen, die dem feinen Holzstaub ausgesetzt sind, Dermatitiden hervorrufen kann. In zahlreichen Publikationen wird über Fälle von Kontaktdermatitis durch feinen Teakholzstaub berichtet. Untersuchungen zur Identifizierung des sensibilisierenden Agens ergaben, dass das aus dem Holz isolierte Desoxylapachol als das Hauptallergen anzusehen ist. Diese ist ein  äußerst potentes Allergen das Desoxylapachol (siehe auch dort), dessen Sensibilisierungspotenz dem Primin aus der Becherprimel gleichzusetzen ist. Der direkte Test mit Holzstaub oder einem soliden Stück Holz sollte daher unbedingt unterbleiben. Mit dem chemisch nahe verwandten Lapachol, das ebenfalls im Teakholz sowie auch in Tabebuia- und Tecoma-Arten vorkommt, sind ebenfalls Testreaktionen auszulösen, jedoch nur mit 100 bis 200fach höheren Konzentrationen als mit Desoxylapachol. 

Zu dem aus dem zentralen Westafrika stammenden Holzes von Mansonia altissima siehe unter “Mansonon A”. 

Allergologie Diagnostik 

Epikutantestung 

  • Terpentin und Kolophonium im Standard-Block 
  • Block DKG Pflanzen/Hölzer, Holzverarbeitende Berufe 
  • genaue Informationen über Holzart (botanische Klassifizierung) und mögliche Irritanzien und Allergene einholen 
  • Epikutantestung mit feinem Holzstaub (unverdünnt, angefeuchtet mit physiologischer Kochsalzlösung und 10 % eingearbeitet  in Vaseline) 
  • Exotische Hölzer können stark irritieren. Diese nie direkt test, sondern nur verdünnt: Teak, Palisander, Makoré 

Da mehr als 90 % des Holzes aus Kohlenhydraten (Zellulose und Hemizellulose) und Lignin bestehen, ist der Proteingehalt im Holzstaub äußerst gering. Der nachweisbar geringe Proteingehalt ist sicherlich der Grund für das unzureichende Angebot standardisierter Allergenlösungen. So gibt es in Deutschland derzeit keine Firma, die Pricktestlösungen von Hölzern anbietet. Ähnlich stellt sich die Lage beim serologischen Nachweis von IgE-Antikörpern darf. Für das ImmunoCAP-System (Ph.) gibt es derzeit nur Abachiholz als Testallergen, für das EAST-System (Al.) werden lediglich Allergenscheiben mit Eichen-, Eschen- und Mahagoniholz angeboten.

Intrakutantestung: mit Holzstäuben (Sofort- und Spätablesung) (Al.: Abachi, Buche, Eiche, Fichte, Kiefer, Limba, Mahagoni, Makoré, Nussbaum, Ramin, Rüster, Tanne, Teak)

Nasale und bronchiale Provokationstestung 

Literatur: 25, 183, 184, 185, 187, 188, 189

https://www.verbrauchergesundheit.gv.at/lebensmittel/lebensmittelkontrolle/l_09720060405de00010528.pdf?4e90vw

Hausen et al: Cocobolo-Holzallergie bei einer Flötenlehrerin. Akt. Dermatol 30, 489-492 (2004)

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