Diagnostyka molekularna alergii IgE-zależnej
Gdy pacjent zgłasza się do lekarza z objawami alergii najczęściej pierwszymi wykonywanymi testami są wszystkim dobrze znane punktowe testy skórne lub oznaczane z krwi panele alergenowoswoistych IgE (wziewne, pokarmowe, pediatryczny itp). Są jednak sytuacje, gdy potrzebne są nam dokładniejsze metody diagnostyczne – z pomocą przychodzi diagnostyka molekularna. Ta forma badań ma najczęściej formę małych „celowanych” paneli np. panel mleko, panel jajko, panel roztocze, panel pyłki. Są też dostępne droższe obejmujące bardzo szeroko różne alergeny zarówno pokarmowe jak i wziewne testy: Faber, ALEX, ISAC – ograniczeniem powszechności wykonywania tych szerszych testów są jednak wciąż stosunkowo wysokie koszty badania.
Diagnostyka molekularna alergii IgE-zależnej jest nowym narzędziem diagnostycznym w rozpoznawaniu chorób alergicznych. Daje ona możliwości, by oznaczać IgE swoiste nie tylko wobec całych alergenów takich jak brzoza, orzech ziemny, białko jaja kurzego, mleko, czy roztocze kurzu domowego, ale dzięki tym testom nowej generacji można także badać poszczególne białka jak np. Bet v1 czy Bet v2 w alergenie pyłku brzozy.
Kilka alergenów w jednym „produkcie” – na przykładzie jajka.
Jajko posłuży nam za przykład. W wielu sytuacjach istnieje kilka alergenów (np. w mleku: kazeina Bos d 8; beta-laktoglobulina Bos d 5 i inne), a uczula np. jeden z nich. Wiadomo, że białko jaja kurzego może zawierać wiele różnych białek i wiele z nich może pełnić rolę alergenu.
Kura domowa w języku łacińskim to Gallus domesticus. Dlaczego to istotne? – ma to znaczenie w nazewnictwie alergenów. Skąd te skróty? Otóż dziś nadaje się konkretne nazwy alergenom – pierwszy człon to pierwsze 3-4 litery nazwy rodzajowej, drugi człon to pierwsze 1-2 litery nazwy gatunkowej, natomiast cyfra opisuje zwykle kolejność odkrycia alergenu. Np. Der p 1 to główny alergen Dermatophagoides pteronysinus (czyli roztocze). Ves ma 2 – główny alergen Vespa magnifica. Bet v 1 – brzoza brodawkowata, czyli Betula verucosa, i tak dalej.
A wracając do białka jaja, zdefiniowano w nim cztery główne alergeny: owomukoid (Gal d 1), owoalbuminę (Gal d 2), konalbuminę (Gal d 3), lizozym (Gal d 4). Jakie to ma praktyczne i konkretne znaczenie dla pacjenta, że oznaczymy te alergeny? Otóż jeśli w teście IgE spec. wykonywanym z krwi ogólny wynik mówi o uczuleniu na białko jaja kurzego, można w razie potrzeby wykonać dokładne badanie, który z alergenów białka jaja kurzego uczula? Gal d 1 jest odporny na działanie wysokiej temperatury i przy uczuleniu na Gal d 1 białko jaja w każdej postaci jest „uczulające”. Ale już Gal d 2 oraz Gal d 3 są wrażliwe na działanie temperatury i ugotowanie jajka unieszkodliwia alergen – nie ma wtedy potrzeby ścisłego unikania jajka w produktach „jajkopochodnych”, poddanych obróbce termicznej (oczywiście po omówieniu z alergologiem).
Kiedy badanie z zakresu diagnostyki molekularnej może być pomocne? Badania molekularne w alergologii pozwalają przewidywać reakcje krzyżowe, są pomocne gdy planujemy odczulanie, ale też w razie niejasnych, ujemnych wyników uzyskanych standardowymi metodami (punktowe testy skórne, standardowe panele asIgE), czy też w razie przebytej anafilaksji, gdy chcemy określić ryzykowne alergeny.
Zjawisko reakcji krzyżowych jest związane z dużym podobieństwem białek będących częścią danego alergenu (tzw. komponent alergenowych) z białkami wchodzącymi w skład innych źródeł alergenowych, nawet odległych gatunkowo. Alergenowoswoiste przeciwciała IgE wytworzone pierwotnie w kierunku jednego alergenu mogą się łączyć z wieloma innymi podobnymi alergenami. Wystąpienie reakcji krzyżowej jest bardzo prawdopodobne, gdy identyczność sekwencji białek sięga 80%. Przykładem alergii krzyżowej jest współistnienie alergicznego nieżytu nosa związanego z uczuleniem na pyłek roślin i alergii pokarmowej – zespołu alergii jamy ustnej (oral allergy syndrome, OAS), określanej także jako zespół pyłkowo-pokarmowy (pollen food syndrome lub pollen food allergy syndrom). Na przykład główny alergen pyłku brzozy Bet v 1 (Betula verrucosa) jest homologiczny z alergenami owoców z podrodziny śliwowatych (np. jabłka – Mal d 1, wiśni – Pru p 4, gruszki – Pyr c 4) oraz alergenami warzyw (selera – Api g 1, marchwi – Dau c 1).
W przypadku odczulania dla próby przewidywania spodziewanego efektu immunoterapii warto wykonać panel „Rekombinanty pyłki – brzoza i tymotka łąkowa” lub „Rekombinanty roztocze”.
Panel – rekombinanty pyłki
Pyłek tymotki łąkowej
rPhl p 1, trawy gr. 1, ekspansywna
rPhl p 5, trawy gr. 5
rPhl p 7, polkalcyna
rPhl p 12, profilina
Pyłek brzozy
rBet v 1, PR 10
rBet v 2, profilina
Phl p 1, Phl p 5 – są głównymi markerami uczulenia na tymotkę łąkową oraz inne trawy. U osób z objawami alergii na trawy, pozytywne wyniki dla tych molekuł są dobrym markerem wskazującym na dużą szansę skuteczności immunoterapii szczepionką alergenową.
Bet v 1 – główna molekuła brzozy, najczęściej odpowiedzialna za objawy kliniczne. U osób z objawami alergii na brzozę, pozytywny wynik dla tej molekuły jest dobrym markerem wskazującym na dużą szansę skuteczności immunoterapii szczepionką alergenową. Osoby, uczulone na tą molekułę brzozy, mogą również zgłaszać dolegliwości ze strony np. jamy ustnej po spożyciu surowych warzyw i owoców, a także mogą mieć objawy wziewne w sezonie pylenia innych drzew, np.: leszczyny, olchy czy dębu.
Phl p 7, Phl p 12, Bet v 2 – należą do alergenów odpowiedzialnych za reakcje krzyżowe pomiędzy pyłkami traw, chwastów i drzew. Pozytywne wyniki, jedynie dla tych molekuł, mogą wskazywać na niską szansę skuteczności immunoterapii szczepionką alergenową. W wyniku reakcji krzyżowych (ale raczej rzadko) mogą wystąpić objawy po spożyciu pokarmów roślinnych, takich jak: melon, pomidor, pomarańcza czy inne owoce tropikalne.
Panel rekombinanty roztocze
- pteronyssinus, D. farinae
rDer p 1, proteaza cysteinowa
rDer p 2, roztocze gr. 2, NPC2
rDer p 10, tropomiozyny
rDer p 23, roztocze gr. 23
Der p 1, Der p 2 – są głównymi markerami uczulenia na roztocze kurzu domowego (Dermatophagoides pteronyssinus). U osób z objawami alergii na roztocze kurzu domowego, pozytywne wyniki dla tych molekuł, są dobrym markerem wskazującym na dużą szansę skuteczności immunoterapii szczepionką alergenową. Molekuły te wykazują reaktywność krzyżową z cząsteczkami Der f 1 i Der f 2, które są głównymi molekułami innego gatunku roztoczy (Dermatophagoides farinae).
Der p 10, tropomiozyny – to molekuła, której może nie być w roztworze wykorzystywanym do testów skórnych czy w badaniu przeciwciał E w surowicy krwi. Dlatego też, osoby z alergią na tą molekułę mogą zostać niezdiagnozowani w oparciu o te „tradycyjne” metody, bazujące na całym ekstrakcie (mieszaninie wielu różnych molekuł) roztoczy. U osób uczulonych na nią mogą wystąpić istotne klinicznie reakcje alergiczne (nawet wstrząs anafilaktyczny) po spożyciu krewetek, małż i innych owoców morza czy produktów zanieczyszczonych przez roztocze (np. mąki różnego rodzaju). Wdychanie tego alergenu może powodować objawy ze strony dróg oddechowych, takie jak astma i nieżyt nosa.
Der p 23 – to niedawno opisany, trzeci – po Der p 1 i Der p 2, główny alergen roztoczy, obecny głównie w ich odchodach. Molekuła ta, może nie być obecna w roztworach wykorzystywanych w testach skórnych i w testach badających krew na obecność przeciwciał E, powodując wyniki fałszywie negatywne u pacjentów z uczuleniem na roztocze. W badaniach potwierdzono, że ok. 8% pacjentów uczulonych na roztocze miało przeciwciała jedynie wobec tej molekuły, zatem u pacjentów z objawami alergii na roztocze, oznaczanie Der p 23 podnosi czułość badania wobec alergenu roztoczy.
Inne istotne alergeny i molekuły alergenowe..
Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 i Ara h 6 – są alergenami orzecha ziemnego należącymi do rodziny białek tzw. zapasowych roślin, których spożycie może powodować objawy od łagodnych (np.: świąd jamy ustnej), do objawów ogólnoustrojowych. Objawy, mogą się również powodować zmiany skórne czy lokalizować się w jelitach. Uczulenie na tą grupę białek, może wiązać się z wysokim ryzykiem reakcji anafilaktycznych. Molekuły te, nie ulegają rozpadowi pod wpływem temperatury, co oznacza, że nawet w produktach poddanych bardzo wysokiej temperaturze dalej mogą powodować groźne dla życia objawy u osób na nie uczulone.
Ara h 8 – to molekuła należąca do grupy białek Bet v 1-like, przez co u osób na nią uczulonych, może występować wysoka reaktywność krzyżowa w trakcie pylenia takich drzew, jak brzoza, grab, leszczyna czy olcha. Białko to należy do grupy białek termolabilnych, co powoduje, że u osób na nią uczulonych mogą nie występować objawy po obróbce orzechów w wysokiej temperaturze.
Ara h 9 – termostabilny alergen, należący do grupy białek nsLTP (transportujących lipidy). Białko to może powodować objawy alergii jamy ustnej (zespół OAS, oral allergy syndrom), jak również objawy ogólnoustrojowe. Białka z tej grupy mogą być przyczyną anafilaksji pokarmowej indukowanej wysiłkiem. Alergeny te, są częściowo odporne na gotowanie. Obecność ich po zakończeniu gotowania zależy od sposobu obróbki termicznej. Grupa tych alergenów może być również obecna w niektórych pyłkach, przez co wdychanie ich może powodować zazwyczaj objawy łagodne (nieżyt nosa i spojówek), rzadziej astmę. W przypadku uczulenia na tą molekułę, możliwa reaktywność krzyżowa z orzechem laskowym, kukurydzą oraz owocami: brzoskwinią, kiwi, czy granatem.
Mleko krowie
Bos d 4, α-laktoalbumina
Bos d 5, β-laktoglobulina
Bos d 8, kazeina
Bos d 6, (BSA) surowicza album. woł.
Bos d 4 – α-laktoalbumina, to główna molekuła będąca przyczyną objawów alergii na mleko krowie. Częściowo rozpada się ona pod wpływem gotowania. Pacjenci z objawami alergii na tą molekułę, mogą mieć objawy po spożyciu surowego i podgrzanego mleka. Jej obecność w mleku gotowanym jest uzależniona od sposobu gotowania mleka.
Bos d 5 – β-laktoglobulina, to termolabilna molekuła mleka krowiego. U osób z alergią na tą molekułę, mogą wystąpić objawy po spożyciu mleka surowego. Przy zachowaniu odpowiednich zaleceń w przygotowaniu produktów (dotyczy temperatury i czasu obróbki termicznej) możliwość tolerancji i brak objawów klinicznych po spożyciu mleka gotowanego, czy pieczonego, jak i jego przetworów.
Bos d 6 – wołowa albumina surowicza, jest mniejszym alergenem mleka, ale głównym alergenem wołowiny. Z reguły jest odpowiedzialna za lekkie objawy po spożyciu produktów mlecznych. W przypadku uczulenia na tą molekułę, możliwa duża reaktywność krzyżowa z naskórkami zwierząt takich jak: pies, kot czy koń.
Bos d 8 – kazeina, jest termostabilnym białkiem mleka krowiego. U osób na nią uczulonych mogą wystąpić objawy jelitowe, zmiany skórne (pokrzywka i egzemy), a także reakcje uogólnione, zarówno po spożyciu mleka surowego, jak i mleka przegotowanego.
Gluten – nadwrażliwość na gluten może mieć również podłoże alergiczne. Alergia na gluten w klasie IgE może charakteryzować się objawami, takimi jak: wymioty, biegunka, wstrząs anafilaktyczny, pokrzywka, wodnisty katar, skurcz oskrzeli czy zmiany skórne o typie atopowego zapalenia skóry.
Komponenty – białko jaja kurzego
Gal d 1, owomukoid
Gal d 2, owoalbumina
Gal d 3, konalbumina
Gal d 4, lizozym
Gal d 1 – owomucoid, to główna molekuła jaja kurzego. Po jej spożyciu u osób uczulonych mogą wystąpić objawy jelitowe, ale również objawy skórne (pokrzywka i egzemy), a także reakcje uogólnione (nawet wstrząs anafilaktyczny). Jest to molekuła termostabilna, zatem objawy mogą wystąpić u osób na nią uczulonych zarówno po spożyciu surowego, jak i obrobionego termicznie jaja kurzego. Gal d 1 jest określany jako marker tolerancji, co oznacza że zmniejszające się stężenie przeciwciał E wobec Gal d 1 w kolejnych badaniach, jest dobrym prognostykiem nabywania tolerancji na jajo kurze. Dlatego też, stężenie IgE wobec molekuły Gal d 1, powinno być oznaczane testem ilościowym.
Gal d 2 – owoalbumina, to drugi główny alergen jaja kurzego, występuje niemal wyłącznie w białku jaja. U osób uczulonych na tą molekułę może wystąpić reaktywność krzyżowa z jajami indyków, kaczek, gęsi czy jajami strusi.
Gal d 3 konalbumina, trzeci główny alergen jaja kurzego, jego zawartość obecna jest głównie w białku tego jaja. Po spożyciu jaja kurzego, u osób na niego uczulonych mogą wystąpić objawy zarówno w jelitach, jak również na skórze (pokrzywka i egzema), rzadko reakcje uogólnione. U osób uczulonych na ten alergen może wystąpić reaktywność krzyżowa z jajami indyków, kaczek, gęsi czy jajami strusi.
Gal d 4 – lizozym, zazwyczaj uczulenie na tą molekułę, nie niesie za sobą poważnych objawów klinicznych. Nie mniej jednak, osoby te powinny sprawdzać skład na etykietach wielu produktów spożywczych, ponieważ lizozym jest powszechnie stosowany w przemyśle spożywczym jako naturalny konserwant. Jest on również używany w produkcji serów dojrzewających. Kontakt z tym alergenem, może być następstwem podania leków (np. w iniekcjach), ponieważ lizozym używany jest również jako dodatek do leków.
W przypadku uczulenia na jajko pojawiają się często pytania odnośnie niektórych szczepień. Szczepionki przeciwko odrze i śwince, wchodzące w skład stosowanej w Polsce trójskładnikowej szczepionki MMR (przeciwko odrze, śwince i różyczce) oraz szczepionka przeciwko kleszczowemu zapaleniu mózgu są produkowane na fibroblastach zarodków kurzych – zawierają nieznaczną ilość białka jaja kurzego i można je stosować u osób ze stwierdzoną alergią na to białko.
Wirusy szczepionkowe wykorzystywane w szczepionkach przeciwko grypie i żółtej gorączce są hodowane na zarodkach kurzych zagnieżdżonych w jajach – zawierają owoalbuminę (Gal d2), dlatego ryzyko wystąpienia reakcji alergicznej po ich podaniu jest znacznie większe.
Wszystkie szczepionki stosowane rutynowo (w tym szczepionkę MMR), ponadto szczepionkę przeciwko kleszczowemu zapaleniu mózgu można podawać dzieciom z alergią na białko jaja kurzego w gabinecie lekarza podstawowej opieki lekarskiej. Pacjentów z udokumentowaną reakcją anafilaktyczną po spożyciu produktów zawierających białko jaja kurzego należy podczas szczepień MMR oraz szczepionką przeciwko kleszczowemu zapaleniu mózgu objąć opieką lekarską – kilkugodzinna obserwacja ambulatoryjna lub ewentualnie pobyt w szpitalu.
Szczepionkę przeciwko grypie lub żółtej gorączce u osób z alergią na białko jaja kurzego należy stosować w postaci szczepionki “egg free” (jeżeli jest dostępna). Jeżeli natomiast szczepionka wolna od owoalbuminy jest niedostępna, to pacjenta należy skierować na szczepienie w warunkach szpitalnych.
