Unser Immunsystem ist im Normalfall hoch kompetent, zwischen körpereigen und körperfremd zu unterscheiden, und jederzeit bereit, Krankheitserreger in Form von Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Parasiten oder Pilzen und fremden Makromolekülen abzuwehren.
Dafür stehen das unspezifische, angeborene, und das spezifische, erworbene, Abwehrsystem mit zellulären und humoralen Komponenten zur Verfügung, die durch eine Vielzahl von Regelmechanismen koordiniert werden.
Trotzdem kann es durch erhöhte Reaktionsbereitschaft zu einer Überreaktion gegen ursprünglich apathogene Substanzen kommen, wie typischerweise bei einer Pollenallergie. Nach dem symptomlosen Erstkontakt erfolgt eine Sensibilisierung, indem IgE-Antikörper über Fc-Rezeptoren an Mastzellen und basophile Granulozyten binden. Bei erneuter Exposition kommt es zum „bridging“ mehrerer IgE-Moleküle und dadurch zur Freisetzung vasoaktiver Mediatoren, vor allem von Histamin aus den Mastzellen. Dieser Entzündungsbotenstoff kann innerhalb von Sekunden bis Minuten sämtliche Symptome einer allergischen Sofortreaktion auslösen: Erytheme, Ödeme, Bronchospasmen, Rhinokonjunktivitis und Juckreiz, bis hin zum anaphylaktischen Schock.
Prinzipiell kann jede:r im Laufe des Lebens eine Allergie entwickeln, mehrere Faktoren nehmen aber Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit. So erhöht eine familiäre Vorbelastung das Risiko, ebenso das Geschlecht: Sorgen Östrogene bei Mädchen für eine höhere Anfälligkeit, wirkt Testosteron sogar protektiv, und ein Eisenmangel, von dem Frauen häufiger betroffen sind als Männer, kann sowohl Ursache als auch Folge einer Allergie sein. Atopiker:innen, die genetisch bedingt mehr IgE produzieren, haben von vornherein eine erhöhte Neigung, neben Neurodermitis auch Soforttyp-Allergien zu entwickeln.
Darüber hinaus wird das Spektrum der sensibilisierenden Substanzen durch die Kreuzallergene erheblich erweitert. Sogar Molekülstrukturen, die sich in der Aminosäurensequenz um mehr als 50 % von den ursprünglichen Antigenen unterscheiden, können klinisch relevante Reaktionen hervorrufen, bereits bei Erstkontakt. Pollenallergiker:innen sind meist mehrfach auf nah verwandte Pollenarten sensibilisiert, im Fall der Birke z. B. auch auf Erle, Hasel und Hainbuche, entsprechend vielfältig zeigen sich die pollenassoziierten Nahrungsmittelallergien. Hauptverantwortlich für die Kreuzsensibilisierung sind aber Birkenpollen mit ihrem Leitallergen Bet v 1. Homologe Allergene in z. B. Äpfeln, Nüssen und Steinobst verursachen vor allem lokal das orale Allergiesyndrom, es können aber auch Verdauungsbeschwerden und alle anderen oben beschriebenen Symptome auftreten. Profilin, ein Panallergen aller Pollen, verursacht ebenfalls manchmal Kreuzreaktionen.