Resumen de Características clínicas e inmunológicas de pacientes alérgicos a marisco y su correlación con los hallazgos in vitro: Mapa epitópico de cuatro alergenos de gamba
1 . - Antecedentes y estado actual del tema La alergia a los alimentos es un tema de actualidad en los países occidentales, y un importante problema de salud en nuestra sociedad, que afecta a un 7.4% de la población española, siendo más frecuente en mayores de 16 años (1).
La alergia a mariscos ocupa el tercer lugar en frecuencia dentro de la alergia alimentaria, alcanzando en población adulta hasta el 22% de los pacientes alérgicos a alimentos. En población menor de 14 años esta frecuencia es menor: los mariscos ocupan la 6ª causa de alergia alimentaria, precedidos por leche, huevo, pescado, frutos secos y legumbres. Dentro de los mariscos, en España los crustáceos producen el 85,2% de las reacciones, lo que supone el 18,7% de todas las reacciones a los alimentos. Además, entre los crustáceos, gamba y langostino son los responsables de la mayor parte de las reacciones alérgicas. Son potencialmente los mariscos que pueden causar reacciones más graves, siendo frecuente la anafilaxia. Los síntomas pueden aparecer no sólo tras la ingestión, sino también tras el contacto cutáneo o la inhalación del vapor de cocción.
En el momento actual, el único tratamiento posible para estos enfermos son las medidas de evitación de ingestión del alimento. Sin embargo, los contactos accidentales son muy frecuentes. Es habitual, dado el rango de edad de la población a la que afecta, que en ocasiones tenga por ejemplo la costumbre de comer fuera de casa, donde es imposible conocer si alguno de los alimentos que ingiere ha tenido contacto previamente con el alimento que le produce alergia. Además, el alimento puede aparecer escondido en la composición de otros productos (salsas, preparados sintéticos, alimentos precocinados, por ejemplo). Ello implica la necesidad de desarrollar nuevas herramientas terapéuticas y protocolos de actuación más allá de la simple dieta exenta del alimento, como por ejemplo la inmunoterapia, tan extendida para otro tipo de alérgenos como los inhalantes o incluso alimentos como el cacahuete, la leche y el huevo, o incluso la supresión de alérgenos dentro de un alimento mediante ingeniería genética.
Para un adecuado desarrollo de las nuevas líneas terapéuticas, así como para perfeccionar los métodos diagnósticos, es imprescindible una adecuada identificación y caracterización de las proteínas alergénicas y conocer su repercusión en los síntomas clínicos del paciente (2).
El diagnóstico de la alergia alimentaria comprende la realización de pruebas cutáneas intraepidérmicas (prick), determinación de IgE específica y, en último caso, pruebas de provocación con el alimento implicado. A pesar de que la realización de esta última conlleva un riesgo elevado al desencadenar una reacción alérgica de características e intensidad variable e impredecible, además de requerir personal entrenado y soporte cardiopulmonar avanzado para el tratamiento de una eventual anafilaxia, sigue siendo a día de hoy la prueba patrón oro y habitualmente la única forma de llegar a un diagnóstico certero. Las pruebas cutáneas intraepidérmicas únicamente detectan sensibilización a un alérgeno, sin que puedan predecir su importancia clínica. Su tasa de falsos positivos y negativos es alta, dependiendo del personal que realiza la técnica, de características del propio paciente o incluso de la fuente alergénica o el extracto utilizado. De hecho, su rentabilidad con los alérgenos alimentarios es muy variable. La determinación de IgE específica frente a alimentos es otra herramienta diagnóstica útil, con altos valores predictivos, de sensibilidad y especificidad, que pueden alcanzar el 95%, aunque estas cifras varían según el extracto utilizado para la determinación. (3) La utilización de alérgenos recombinantes o sus fracciones, y el trabajo con epítopos fijadores de IgE, podrían seleccionar los anticuerpos IgE clínicamente más relevantes y, por tanto, incrementar la sensibilidad y especificidad en el diagnóstico de alergia a alimentos (4)(5).
En el momento actual, sabemos que la tropomiosina, una proteína de 37 kDa presente en el músculo esquelético de los crustáceos y otros invertebrados, es el alergeno mayoritariamente implicado en la alergia a gamba (6)(7). Además, otras proteínas como la arginin-kinasa (AK) (8)(9), la cadena ligera de la miosina (MLC) o la proteína sarcoplasmica ligadora de calcio (SCP) han sido tambien identificadas como responsables de su alergenicidad (10).
La asociación de alergia respiratoria a ácaros y alergia a mariscos es muy significativa y se conoce como síndrome de alergia a ácaros-mariscos. La tropomiosina se considera un alérgeno importante en los ácaros de polvo doméstico (Der p 10 y Der f 10) y la responsable de la etiopatogenia de este síndrome, y por tanto, de la reactividad cruzada entre mariscos, ácaros y otros invertebrados como cucaracha, mosquito y anisakis (11)(12).
2 . – Bibliografía más relevante 1. Fernández Rivas, M. Alergia a Alimentos. En: Alergológica 2005. Factores Epidemiológicos, clínicos y socioeconómicos de las enfermedades alérgicas en España en 2005. Luzán 5, S.A. editor. Madrid: E. graf SA; 2005. p. 227-253 2. Beyer K. Characterization of allergenic food proteins for improved diagnostic methods. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2003; 3: 189-197 3. Wang J, Calatroni A, Visness CM, Sampson HA. Correlation of specific IgE to shrimp with cockroach and dust mite exposure and sensitization in an inner-city population. J Allergy Clin Immunol. 2011 Oct;128(4):834-7 4. Mita H, Koketsu A, Ishizaki S, Shiomi K. Molecular cloning and functional expression of allergenic sarcoplasmic calcium-binding proteins from Penaeus shrimps. J Sci Food Agric. 2013 May;93(7):1737-42 5. Wang S, Delgado JC, Ravkov E, Eckels DD, Georgelas A, Pavlov IY, Cusick M, Sebastian K, Gleich GJ, Wagner LA. Penaeus monodon tropomyosin induces CD4 T-cell proliferation in shrimp-allergic patients. Hum Immunol. 2012 Apr;73(4):426-31 6. Ayuso R, Lehrer SB, Reese G. Identification of continuous, allergenic regions of the major shrimp allergen Pen a 1 (tropomyosin). Int Arch Allergy Immunol. 2002 Jan;127(1):27-37.
7. Reese G, Schicktanz S, Lauer I, Randow S, Lüttkopf D, Vogel L, Lehrer SB, Vieths S. Structural, immunological and functional properties of natural recombinant Pen a 1, the major allergen of Brown Shrimp, Penaeus aztecus. Clin Exp Allergy. 2006 Apr;36(4):517-24.
8. Yu CJ, Lin YF, Chiang BL, Chow LP. Proteomics and immunological analysis of a novel shrimp allergen, Pen m 2. Jimmunol 2003;170:445-53.
9. García-Orozco KD, Aispuro-Hernández E, Yepiz-Plascencia G, Calderon-de-la-Barca AM, Sotelo-Mundo RR. Molecular characterization of arginine kinase, an allergen from the shrimp Litopenaeus vannamei. Int Arch Allergy Immunol 2007;144:23-8.
10. Ayuso R. Grishina G, Bardina L, Carrillo T, Blanco C, Ibáñez MD et al. Myosin light chain is a novel shrimp allergen, Lit v 3. J Allergy Clin Immunol 2008; 122 (4): 795-802.
11. Shiomi K, Sato Y, Hamamoto S, Mita H, Shimakura K. Sarcoplasmic calcium-binding protein: identification as a new allergen of the black tiger shrimp Penaeus monodon. Int Arch Allergy Immunol. 2008;146(2):91-8.
12. Boquete M, Iraola V, Morales M, Pinto H, Francisco C, Carballás C, Carnés J. Seafood hypersensitivity in mite sensitized individuals: is tropomyosin the only responsible allergen? Ann Allergy Asthma Immunol. 2011 Mar;106(3):223-9 13. Sidenius KE, Hallas TE, Poulsen LK, Mosbech H. Allergen cross-reactivity between house-dust mites and other invertebrates. Allergy 2001; 56:723-33.
3 . – Objetivos de la investigación El objetivo principal del estudio es la caracterización inmunológica de pacientes alérgicos a gamba diagnosticados por pruebas de provocación, mediante pruebas in vivo, in vitro y la realización de un mapeo epitópico de los cuatro alérgenos de gamba conocidos hasta el momento, con el fin de mejorar las herramientas diagnósticas y desarrollar nuevas medidas terapéuticas de las que disponemos a día de hoy.
Se estudiará además el papel del alérgeno tropomiosina en el diagnóstico de alergia a gamba, así como su papel en la reactividad cruzada entre ácaros y marisco en una población expuesta habitualmente a bajas concentraciones de ácaros.
Como objetivo secundario, la realización de un estudio epidemiológico y descriptivo de las características clínicas de los pacientes con síntomas sugestivos de alergia a gamba.
4 . – Metodología, hipótesis y plan de trabajo El estudio comprenderá tres partes: 1) Selección de pacientes (niños y adultos), que acuden a la consulta de forma sucesiva en el período de un año y acepten participar en el estudio. Previa firma de consentimiento informado, se seleccionarán pacientes que acudan a una consulta de Alergia con síntomas tras la ingestión de gamba y que cumplan los siguientes requisitos: • Pruebas cutáneas en prick-prick a gamba >3 mm y/ó • Inmunoglobulina E (IgE) específica a gamba ≥0.35 kU/ml Selección de 9 pacientes con sensibilización a ácaros y tolerancia clínica a gamba 2) Estudio “in vivo” • Pruebas cutáneas con extracto comercial frente a ácaros (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae), gamba, anisakis, mosquito y cucaracha • Pruebas cutáneas en prick-prick con crustaceos y moluscos (gamba, mejillón, berberecho, pulpo, vieira, almeja, caracol, calamar y sepia).
• Extracción de muestras de suero (en adultos 15 ml, en niños <5 años: 5 ml, entre 5 y 12 años: 7 ml, niños >12 años: 10 ml) • Provocación oral doble ciego controlada con placebo con gamba, en un laboratorio entrenado en la valoración de dichas reacciones, a excepción de aquellos pacientes que hubiesen presentado anafilaxia previa tras ingestión con gamba (contraindicación absoluta) 3) Estudio “in vitro” • Determinación de IgE específica a ácaros (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae), gamba, anisakis, mosquito, cucaracha, mejillón, berberecho, pulpo, vieira, almeja, caracol, calamar y sepia.
• Realización de inmunoblotting con extracto de gamba cruda y cocida con sueros individuales de cada paciente, para determinación de bandas ligadoras de IgE • Detección mediante microarrays de los epitopos de las cuatro proteínas alergénicas.
4) Análisis de resultados • Comparación del perfil inmunológico de los pacientes con alergia a gamba clínicamente relevante (con resultado de la provocación positiva) y aquellos que únicamente están sensibilizados a gamba pero no tienen significación clínica (resultado negativo de la provocación). Diferencias en perfil de inmunoblotting, perfil epitópico, resultados de pruebas cutáneas y de IgE específica.
• Estudio de reactividad cruzada entre ácaros y mariscos: Para ello, se compararán los pacientes alérgicos a ácaros y con tolerancia clínica a gamba, con los pacientes alérgicos a gamba. Se realizará en función de criterios clínicos (percepción de síntomas con otros mariscos, cucaracha, anisakis, mosquito) e inmunológicos (determinación de pruebas cutáneas, valores de IgE específica e inmunoblotting) Con este estudio se espera aportar datos que ayuden a mejorar los métodos diagnósticos de alergia a marisco existentes en el momento actual, mediante el perfeccionamiento de la preparación de un extracto para prueba cutánea más preciso.
Identificacion de sensibilización a ciertos alergenos/epitopos que puedan precedir con mayor seguridad la alergia a crustaceos.
Desde el punto de vista terapéutico, aportaría nuevos datos para el desarrollo de inmunoterapia específica eficaz y segura y para el posible desarrollo de proteínas hipoalergénicas de gamba.
