Molekulinė alergijos maistui diagnostika

Įvadas

Alergija maistui (AM) – padidėjęs imuninis organizmo atsakas į tam tikrą maisto produktą. AM skirstoma į priklausomą nuo imunoglobulino E (IgE) (greitojo tipo, I tipo) ir nepriklausomą nuo IgE (lėtojo tipo, dažniausiai vyksta IV tipo T limfocitų sukeltos reakcijos) [1]. Straipsnyje pateikiama informacija apie IgE sukeltų alerginių reakcijų į maistą diagnostiką.

Pavojingiausios reakcijos į maistą yra greitojo tipo reakcijos, priklausomos nuo IgE. Taigi prieš įtraukiant į diagnostiką molekulinius tyrimus, svarbu žinoti jų klinikinę naudą. Alergenu gali būti bet kuri medžiaga, kurios sudėtyje yra baltymų. Dažniausiai alergeno sudėtyje būna daug skirtingų baltymų, kai kurie jų gali sukelti alergines reakcijas. Kiekvienas alergenų komponentas yra sudarytas iš keleto skirtingų sudėtinių dalių (epitopų).  Epitopas yra trimatė specifinio jam antikūno prisijungimo vieta. Baltymų struktūros, šeimų, atsparumo fizikiniams reiškiniams (temperatūros stabilumo) ir virškinimui žinojimas leidžia racionaliai naudoti alergenų komponentus alerginių ligų diagnostikoje. Pagrindinės baltymų šeimų savybės pateikiamos 1 lentelėje. Stabilumo skirtumai gali paaiškinti, kodėl vieni maisto alergenai toleruojami valgant termiškai neapdoroti, o kitus būtinai reikia virti, termiškai apdoroti. Reakcijos į alergenus gali būti įvairios – nuo lengvų (pvz., niežulio, dilgėlinio tipo bėrimo) iki vidutinių ir sunkios gyvybei pavojingos anafilaksinės reakcijos. Kai kuriais įsijautrinimo atvejais po kontakto su alergenu klinikiniai simptomai gali ir nepasireikšti, tai yra alergenas gali būti ir toleruojamas [3].

Bendrieji AM diagnostikos principai

Diagnostikoje svarbūs yra paciento ligos anamnezės duomenys, simptomai (reakcijoje dalyvaujančios sistemos (pvz., virškinimo traktas, kvėpavimo sistema, oda, kraujotakos sistema)), jų pasireiškimo greitis nuo suvalgyto maisto produkto, kitos su alergija susijusios gretutinės ligos. Visuomet atliekamas fizinis paciento ištyrimas. Turint šią informaciją, svarstoma, su kokiais alergenų ekstraktais ar natyviniais alergenais tikslinga atlikti odos dūrio ar dūrio-dūrio mėginius, ar specifinių IgE tyrimus. Odos dūrio mėginiais netiesiogiai nustatomi antikūnai prieš specifinius alergenus. Gydytojas įvertina gautų tyrimų klinikinį reikšmingumą, pateikia gydymo ar tikslesnio ištyrimo rekomendacijas. Kryžminėms reakcijoms atskirti nuo pirminio įsijautrinimo atliekami tikslesni, specifinių alergenų komponentų molekuliniai tyrimai. Tokiu būdu užtikrinamas tikslesnis gydymo pasirinkimas arba paskatinama atlikti provokacinius mėginius įsijautrinimo klinikiniam reikšmingumui patvirtinti [4]. Įvertinęs paciento klinikinius simptomus, atliktų tyrimų (odos dūrio, specifinių IgE, provokacinių mėginių) klinikinį reikšmingumą patvirtina gydytojas [5]. Visas šis tyrimų kelias, esant mono- ir polisensibilizacijai, pateikiamas atitinkamai 1 pav. ir 2 pav.  

Maistas yra dažniausia alerginių reakcijų priežastis vaikams. Dažniausi vaikams nustatomi alergenai yra pienas, kiaušiniai, kviečiai, žuvys, riešutai ir sojas. Vaikui augant, pagrindiniais alergenais išlieka riešutai, žuvys ir vėžiagyviai. Toliau straipsnyje aptariama kiekvieno šių alergenų molekulinės diagnostikos reikšmė.

Pienas

Alergijos pienui paplitimas tarp vaikų yra apie 2 proc. Dauguma alergiškų pienui vaikų yra įsijautrinę keliems pieno alergenų komponentams. 80 proc. pieno baltymų sudaro kazeinas (Bos d 8), likusius 20 proc. – išrūgų baltymai. Pagrindinis pieno alergenas yra kazeinas, kuris yra atsparus karščiui ir skrandžio rūgšties poveikiui. Pieno išrūgų sudėtyje yra šių baltymų: alfa laktoalbumino (Bos d 4), beta laktoglobulino (Bos d 5), serumo albumino (Bos d 6) ir laktoferino (Bos d laktoferino). Nustatytas didelis specifinių IgE kiekis kazeinui rodo įsijautrinimą ir šviežiam, ir termiškai apdorotam pienui, o mažas ar neišmatuojamas kiekis – toleranciją termiškai apdorotam pienui, pavyzdžiui, gaminiuose (sausainiuose, tortuose ir kt.). Pacientai, įsijautrinę kazeinui, gali reaguoti sunkiomis alerginėmis reakcijomis į produktus, kuriuose kazeinas naudotas kaip papildas (pvz., dešrelės, šokoladas, bulvių traškučiai). Didelis kiekis specifinių IgE antikūnų kazeinui yra susijęs su persistuojančia alergija pienui. Specifinių IgE kazeinui nustatymas padeda gydytojui apsispręsti, būtina ar nebūtina atlikti provokacinius mėginius. Beta laktoglobulinas, alfa laktalbuminas, jaučio serumo albuminas ir laktoferinas yra karščiui neatsparūs baltymai. Didelis kiekis specifinių IgE antikūnų šiems pieno baltymų komponentams rodo alerginių reakcijų į šviežią pieną riziką. Jei asmuo yra įsijautrinęs jaučio serumo albuminui, kuris yra ir pagrindinis jautienos alergenas, gali išsivystyti alergija ir jautienai. Be to, pastarasis komponentas yra pagrindinis sisteminių alerginių reakcijų, susijusių su vartojamų preparatų, kurių sudėtyje yra albumino (albumino infuzinis tirpalas), rizikos veiksnys [1, 5].

Kiaušiniai

Kiaušinių baltymai yra pagrindinis alergenų šaltinis. Išskiriami 5 pagrindiniai kiaušinių alergenų komponentai, sutrumpintai vadinami Gal d 1–5. Kiekvienas jų pasižymi skirtingomis alerginėmis savybėmis. Didelis specifinių IgE kiekis prieš Gal d 1 rodo didelę alerginės reakcijos riziką suvalgius tiek žalio, tiek termiškai apdoroto kiaušinio. Jeigu Gal d 1 antikūnų titras yra mažas ar jų neaptinkama – toleruojami gerai termiškai apdoroti kiaušiniai (pvz., sausainiuose). Esant įsijautrinimui ovalbuminui (Gal d 2), galima reakcija į gripo ir geltonosios karštinės vakcinas, nes jos gaminamos naudojant viščiuko embrioną, todėl vakcinoje gali likti šio baltymo pėdsakų. Lizocimas (Gal d 4) naudojamas kaip konservantas (žymimas E 1105) kai kuriuose farmacijos produktuose, taip pat brandintame sūryje, vyne. Kraujyje aptikus specifinių IgE antikūnų prieš Gal d 2, Gal d 3 bei Gal d 4, pacientui alerginė reakcija išsivysto suvartojus žalių ar mažai termiškai apdorotų kiaušinių. Serumo albumino (Gal d 5) yra kiaušinių tryniuose. Įsijautrinus jam, galimos kryžminės reakcijos su paukštiena ir įkvepiamaisiais paukščių alergenais. 3 pav. pateikiamos pagrindinės kiaušinių molekulės ir alerginių reakcijų rizika [6]. Kartodami molekulinius tyrimus, galime stebėti įsijautrinimo ir tolerancijos tendencijas (pvz., jeigu Gal d1 dinamikoje nustatomas gerokai didesnis kiekis nei Gal d2, alergija kiaušiniams yra linkusi persistuoti, tačiau jeigu Gal d1=Gal d2 arba Gal d2 > Gal d1 – tai yra tolerancijos požymis).

Kviečiai

Alergija kviečiams yra įdomi dėl simptomų įvairovės. Ji pasireikšti tipiškais AM simptomais, fizinio krūvio sukelta anafilaksija po kvietinių produktų vartojimo, vadinamąja kepėjų astma (angl. Bakerʼs asthma) ar kontaktine dilgėline. Visų amžiaus grupių pacientams dažnai nustatomi specifiniai IgE prieš kviečius be aiškios klinikinės reikšmės, neretai dėl kryžminių reakcijų su kitomis žolėmis. Specifinius alergijos simptomus jaučiantiems pacientams alergenų komponentų tyrimai padeda specifiškiau ir selektyviau įvertinti įsijautrinimą. Omega-5 gliadinas žinomas kaip pagrindinis kviečių alergenų komponentas. 56 Europoje ir Japonijoje atlikti tyrimai parodė, kad omega-5 gliadinas (Tri a 19) ir Tri a 36 (mažos molekulinės masės gluteninas) yra reikšmingi greitas alergines reakcijas sukeliantys komponentai, kurie gali būti naudojami provokacinio oralinio mėginio rezultatui prognozuoti. Pagrindiniai kviečių alergenų komponentai pateikiami 4 pav. [5, 7].

Žuvys

Nepaisant plačios žuvų bioįvairovės (žinoma daugiau nei 30 tūkst. atskirų kaulinių žuvų rūšių, iš jų Lietuvoje – tik 81 rūšis), dažniausiai žmonių vartojamos žuvų rūšys yra tik kelios – lašišinių, menkinių, ešerinių, silkinių, karpinių, šaminių ir plekšninių šeimų žuvys. Pagrindinis žuvų alergenas yra viduląsteliniai raumenų baltymai – žuvies mėsa. Žuvis vartojama virta, kepta, sūdyta, marinuota arba neapdorota. Tačiau žuvų produktų perdirbimas, įvairus apdorojimas ar cheminis poveikis įtakos alergeniškumui neturi. To priežastis yra žuvų raumenyse randami vieni didžiausią baltymų dalį žuvyse sudarantys – parvalbuminai – mažos molekulinės masės, stabilūs, todėl karščiui ir virškinimui atsparūs alergenų komponentai.

Odos dūrio mėginys su menkių ekstraktu yra naudojamas kaip alergijos žuviai pirmasis diagnostikos etapas. Esant teigiamam odos dūrio mėginiui, įsijautrinimas tikslinamas ImmunoCap metodu, tiriant specifinius IgE prieš menkes arba jų pagrindinį alergenų komponentą Gad m 1. Gad m 1 yra kryžminių reakcijų su kitomis žuvimis rodiklis. Tai dažnai patvirtinama atliktus specifinio karpių alergenų komponento (Cyp c 1), tunų (Thu a 1) ir lašišos (Sal s 1) tyrimą. Pirminis įsijautrinimas menkėms patvirtinamas nustačius specifinius antikūnus prieš Gad m 2 ir Gad m 3. Įsijautrinimo žuviai molekulinės diagnostikos gairės pateikiamos 5 pav. [5, 8].

Esant alergijai žuviai, be tiesioginių žuvies produktų, reikėtų vengti ir kitų produktų, kurių sudėtyje yra daugiau ar mažiau tam tikrų žuvies sudedamųjų dalių:

• Vusterio (angl. Worcestershire) padažas (yra ančiuvių);
• Kepsnių padažas (yra Vusterio padažo);
• Cezario salotos, Cezario salotų padažas (yra ančiuvių);
• Žuvų piršteliai (yra daugiau ar mažiau žuvies);
• kinų, indų ar tailandiečių patiekalai, net jei ir užsisakomas ne žuvies patiekalas (didelė užteršimo tikimybė).

Žemės ir lazdynų riešutai

Yra žinoma nemažai žemės riešutų alergenų komponentų. Vienas svarbiausių yra Ara h 2,  specifiškiausias žemės riešutams, tačiau įsijautrinus Ara h 1 bei Ara h 3 padidėja sunkių reakcijų rizika. Moksliniai tyrimai parodė, kad Ara h 2 komponento diagnostika padėjo sumažinti rizikingų provokacinių oralinių mėginių skaičių. Ara h 8 ir Ara h 9 komponentai daugiau yra susiję su kryžminėmis reakcijomis, nes jų yra žiedadulkėse ir augalinės kilmės maiste. Jie gali būti lokalių alerginių reakcijų priežastis (pvz., oralinis alergijos sindromas). Karščiui jautrus Ara h 8 komponentas yra susijęs su beržų žiedadulkėmis. Karščiui atsparus Ara h 9 yra susijęs su pirminiu įsijautrinimu persikams, gali sukelti tiek OAS, tiek sunkias sistemines alergines reakcijas, ypač Pietų Europos šalyse [1, 5]. Alergijos riešutams, molekulinės diagnostikos tikslas yra atskirti pirminį įsijautrinimą riešutams nuo dažniausių kryžminių reakcijų su įkvepiamaisiais alergenais (Bet v 1).  

Įsijautrinimas lazdynų riešutų komponentui Cor a 1 yra paplitęs Šiaurės Europos šalyse ir susijęs su OAS dėl kryžminės reakcijos su pagrindiniu beržų alergenų komponentu Bet v 1. Įsijautrinimas Cor a 8 būdingesnis Pietų Europos šalyse, yra susijęs tiek su lengvomis lokaliomis reakcijomis valgant riešutus, tiek su sunkiomis alerginėmis reakcijomis. Pagrindiniai komponentai, padedantys atskirti tikrąjį įsijautrinimą lazdynų riešutams, yra Cor a 9 ir Cor a 14. Abu šie komponentai prieinami komerciškai ir gali būti tiriami Lietuvoje. Pagrindiniai ir kryžmiškai reaguojantys  lazdynų riešutų komponentai pateikti 7 pav. [5].

Įtarus įsijautrinimą riešutams, svarbi tiksli diagnostika, nes alerginės reakcijos į riešutus neretai yra sunkios. Riešutų kaip priemaišos dažnai randama įvairiuose produktuose. Riešutų liekanų žymėjimas ant maisto produktų pakuočių yra reglamentuotas teisės aktais visame pasaulyje.  

Soja

Įtarus alergiją sojai, yra tiriami 3 pagrindiniai sojų pupelių alergenų komponentai – Gly m 4, Gly m 5 ir Gly m 6. Jei yra įsijautrinimas Gly m 4 komponentui, dažniau pasireiškia lokalios reakcijos (pvz., OAS). Gly m 4 būdingos kryžminės reakcijos su žemės riešutų Ara h 8. Gly m 5 ir Gly m 6 yra pirminio įsijautrinimo sojai žymenys, jie yra susiję su sunkių alerginių reakcijų rizika dėl termostabilumo ir atsparumo virškinimui. Pagrindiniai sojų alergenų komponentai ir jų panaudojimas diagnostikoje pateikiami 2 lentelėje [5, 7].

Jūrų gėrybės (kiaukutiniai)

Daugiau nei 2 proc. pasaulio populiacijos yra alergiški vėžiagyviams. Įsijautrinimas vėžiagyviams yra viena pagrindinių maisto sukeltų anafilaksijos priežasčių. Galimos kryžminės reakcijos su kitais nariuotakojais – namų dulkių erkėmis, vabzdžiais ir voragyviais. Pagrindiniai vėžiagyvių alergenų komponentai – tropomiozinai – yra labai atsparūs karščiui, todėl dažnai vėžiagyvius apdorojančių fabrikų darbuotojai įsijautrina jiems per kvėpavimo takus ir suserga alergine bronchų astma. Tarp jūrų gėrybių, ypač kiaukutinių, labai dažnos kryžminės reakcijos.  Įtarus įsijautrinimą jūrų gėrybėms, dažnai atliekamas specifinių IgE tyrimas prieš krevetes. Vėliau – pagrindinis krevečių alergenų komponentas Pen a 1, kuris padeda diferencijuoti tarp tikrojo įsijautrinimo ir kryžminių reakcijų tarp vėžiagyvių, moliuskų, namų dulkių erkių ir tarakonų [9]. Kliniškai reikšmingos kryžminės tropomiozinų reakcijos tarp kiaukutinių, moliuskų ir parazitų pateikiamos 

Gyd. alergologė ir klinikinį imunologė Kotryna Linauskienė

Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Klinikinės medicinos instituto Krūtinės ligų, imunologijos ir alergologijos klinika

Tęsinys žurnale "Internistas" priede "Alergija. Astma. Imunologija", 2018.