Wywiad z Panią Profesor dr hab. n. med. Iwoną Stelmach – Kierownikiem Oddziału Klinicznego Interny Dziecięcej i Alergologii w Wojewódzkim Wielospecjalistycznym Centrum Onkologii i Traumatologii im. M. Kopernika
w Łodzi.

Pani Profesor, proszę przybliżyć naszym czytelnikom, czym jest molekularna diagnostyka alergii i czym różni się od klasycznej diagnostyki serologicznej.

Osiągnięcia współczesnej medycyny pozwalają na zupełnie nowe spojrzenie na alergeny i powiązane z nimi uczulenia. Wykorzystanie biologii molekularnej w diagnostyce chorób alergicznych przyczyniło się do opracowania nowych metod diagnostycznych. Molekularna (komponentowa) diagnostyka alergii (z ang. Component Resolved Diagnostics – CRD) to całkowicie nowa metoda rozpoznawania przyczyn wywołujących alergie. Klasyczne metody diagnostyczne (swoiste IgE) oparte są na naturalnych pełnych ekstraktach alergenowych, które umożliwiają zidentyfikowanie źródła alergii, np. ustalenie, czy jest to pyłek brzozy, tymotki łąkowej czy orzeszki ziemne. Jednak nie pozwalają określić, przeciwko której składowej alergenu (tzw. komponencie) produkowane są przeciwciała. Często mamy do czynienia z niezgodnością wyników punktowych testów skórnych z objawami klinicznymi u pacjenta. Ekstrakty alergenu wykorzystane w diagnostyce zawierają bowiem nie tylko białka, które powodują alergię, lecz także białka, które nie są związane z rozwojem reakcji alergicznej. Alergen składa się z wielu komponent i diagnostyka komponentowa pozwala określić stężenie przeciwciał swoistych dla poszczególnych komponent alergenowych, a nie dla całego ekstraktu alergenowego. Wiemy, że poszczególne komponenty mają różne znaczenie dla objawów klinicznych. Znając surowicze stężenie swoistych przeciwciał IgE w stosunku do komponent alergenowych, możemy dokładnie poinformować pacjenta, w jaki sposób może uniknąć reakcji alergicznej, a szczególnie reakcji anafilaktycznej, np. po spożyciu pokarmów.

Co nowego, z punktu widzenia lekarza alergologa, wnoszą do rozpoznania alergii IgE-zależnej testy oparte o komponenty alergenowe?

Obecnie samo stwierdzenie uczulenia na alergen jest niewystarczające, szczególnie w diagnostyce alergii pokarmowej oraz anafilaksji po pokarmach i po wysiłku, czy też przy podejrzeniu reakcji krzyżowych. Molekularne testy alergologiczne oparte na komponentach alergenowych pozwalają precyzyjnie ustalić, które białka alergenu są rzeczywistą przyczyną objawów alergicznych, które leżą u podstaw reakcji krzyżowych z innymi alergenami, a które w ogóle nie wpływają na stymulację układu immunologicznego. Dzięki temu możliwe jest określenie indywidualnego profilu uczulenia.

W jakich sytuacjach diagnostyka alergii w oparciu o testy molekularne jest szczególnie istotna?

Podstawą opracowania testów molekularnych było poznanie właściwości i budowy poszczególnych alergenów. Każdy alergen składa się z różnych białek, tzw. molekuł alergenowych, które są zdolne do wywołania uczulenia. Każda molekuła zawiera wiele epitopów, które można podzielić na:

• epitopy specyficzne dla jednego gatunku – odpowiedzialne za pierwotne uczulenie
• epitopy o strukturze aminokwasowej identycznej jak w epitopach pochodzących z różnych gatunków – odpowiedzialne za reakcje krzyżowe

Klinicznie umożliwia nam to odróżnienie prawdziwej alergii od reakcji krzyżowych, co może znacząco wpłynąć na postępowanie lekarza. Dodatkowo informacja, która komponenta alergenu jest istotna u danego pacjenta, czy jest ona termolabilna [red.: nieodporna na działanie wysokich temperatur], daje nam odpowiedź na pytanie, czy u pacjenta wystąpi reakcja alergiczna po spożyciu pokarmu w każdej postaci, czy też powinien unikać jedynie produktu w formie natywnej, np. uczulenie pacjenta na termostabilną [red.: odporną na działanie wysokich temperatur] komponentę profiliny – Api g4 – selera może wywołać objawy alergiczne także po zagotowaniu.

Występowanie reakcji uogólnionych po spożyciu pokarmów nakłada na nas konieczność edukacji pacjenta i przeszkolenia w zakresie posługiwania się adrenaliną.

Komponenty jakich alergenów, biorąc pod uwagę nasze środowisko i preferencje żywieniowe, są dla nas najistotniejsze w kontekście molekularnej diagnostyki?

Coraz częściej jesteśmy narażeni na alergeny, które nie są swoiste dla naszej szerokości geograficznej. Obecnie w Polsce dostępne są różne rodzaje orzechów, które importowane są z innych krajów, np. bardzo często spożywane są u nas orzechy arachidowe. Duża częstość uczuleń na orzechy arachidowe wynika z reaktywności krzyżowej alergenów orzecha arachidowego z głównym alergenem brzozy. Uczulenie na komponenty reagujące krzyżowo z alergenem brzozy Ara h8 jest związane z objawami zespołu pyłkowo-pokarmowego [red.: zespół alergii jamy ustnej] po spożyciu orzechów arachidowych. W tym wypadku objawy reakcji uogólnionej występują wyjątkowo. Natomiast uczulenie na inne komponenty orzechów arachidowych, takie jak Ara h2, h7, h10, h11, które są oporne na działanie temperatury i trawienia, prowadzi do wystąpienia reakcji anafilaktycznej. Ważne jest to, że niektóre z tych komponent nie są obecne w ekstraktach alergenowych stosowanych w diagnostyce, w związku z czym uczulenie może zostać niezdiagnozowane. Alergen Ara h1, marker uczulenia na orzechy arachidowe, odwrotnie: zawiera determinanty węglowodanowe, które są obecne w alergenach roślin i pokarmach pochodzenia roślinnego, i u pacjentów, u których obecne są przeciwciała IgE przeciwko tym determinantom, bez zastosowania diagnostyki komponentowej, możemy fałszywie rozpoznać uczulenie na orzechy arachidowe i włoskie.

Poza orzechami lubimy również owoce – jabłka, brzoskwinie, kiwi, ananasy, banany, pomarańcze, truskawki, gruszki. Należy tu przedstawić białka zwane profilinami. Profiliny są to alergeny o dużym podobieństwie budowy, dlatego też reakcje krzyżowe w tej rodzinie białek są wysokie. Występują w pyłkach roślin oraz owocach i warzywach. Przeważnie ulegają one niszczeniu pod wpływem temperatury i trawienia, choć niektóre z nich, np. profiliny selera, są oporne na temperaturę i wywołują reakcje alergiczne także po gotowaniu. Nadwrażliwość na profiliny może wywoływać reakcje alergiczne o różnym nasileniu, również anafilaksję. Objawy mogą wystąpić po spożyciu: surowych owoców, warzyw, soi, ziaren słonecznika. Jednakże obecność przeciwciał IgE przeciwko profilinom może dawać fałszywie dodatnie wyniki punktowych testów skórnych dla alergenów pyłkowych i pokarmowych. Diagnostyka komponentowa pozwoli na dokładne określenie alergenów, które mają znaczenie kliniczne.

Oczywiście należy też wspomnieć o alergenach białka mleka krowiego i jaja kurzego. Obecnie wiemy, że komponenta Bos d8 białka mleka (kazeina) najczęściej uczula dzieci i często powoduje reakcje anafilaktyczne u silnie uczulonych. Jest to białko termostabilne i wykazuje dużą reaktywność krzyżową z kazeiną mleka innych ssaków. Z kolei uczulenie na inną komponentę mleka, Bos d6 [red.: surowicza albumina wołowa, BSA], może wywoływać objawy kliniczne po spożyciu wołowiny. Uczulenie na tę komponentę jest również przyczyną fałszywie dodatnich wyników dotyczących uczulenia na alergeny psa i kota, gdyż Bos d6 reaguje krzyżowo z alergenami tych zwierząt. Jeśli chodzi o uczulenie na alergeny jaja kurzego, istotnym alergenem jest owomukoid [red.: Gal d1], który jest aktywny nawet po godzinnym gotowaniu i najczęściej wywołuje reakcje anafilaktyczne. Alergenność tego białka ulega zmniejszeniu w wyższych temperaturach, np. podczas pieczenia.

Podam również przykład uczulenia na brzoskwinię. W naszej szerokości geograficznej uczulenie na ten owoc wynika głównie z reakcji krzyżowej pomiędzy jedną z komponent brzoskwini (Pru p1) a alergenem brzozy. Objawem tej alergii jest zespół pyłkowo-pokarmowy po zjedzeniu brzoskwini. Natomiast uczulenie na inną komponentę brzoskwini – Pru p3 – jest związane z wystąpieniem reakcji anafilaktycznej systemowej po spożyciu orzechów, selera, pomidora czy jabłka.

Innym powszechnie występującym uczuleniem jest alergia na ryby, która jest najczęściej związana z reakcją na tzw. parwalbuminę. Białko to występuje w mięsie różnych ryb, a podobieństwo budowy u większości sięga 70%. Białko to wywołuje natychmiastowe objawy systemowe i to zarówno po spożyciu, jak i np. po zainhalowaniu powietrza w pomieszczeniu, w którym smażona jest ryba. Wiemy, że zawartość tego białka zależy od gatunku ryby, i tak: śledź zawiera więcej parwalbumin niż dorsz czy makrela. Natomiast mięso czerwone, np. mięso tuńczyka, zawiera śladową ilość tego alergenu. Należy pamiętać, że białko to jest oporne na działanie temperatury i trawienia.

Reakcje po kontakcie ze zwierzętami często są problemem dzieci. Biorąc pod uwagę np. alergeny kota, uczulenie na komponentę Fel d2 może być przyczyną objawów alergii po zjedzeniu mięsa wieprzowego lub wołowego, np. szynki, steków, tatara – ze względu na reakcje krzyżowe; jest to tzw. zespół wieprzowina–kot. Istnieje również ryzyko reakcji krzyżowych pomiędzy komponentami kota i psa, gdyż podobieństwo komponent Fel d7 i Can f1 wynosi około 60%, dlatego też reakcje krzyżowe mogą być istotne klinicznie.

Jak interpretować wynik specyficznych IgE przeciwko komponentom alergenowym? Na co zwrócić szczególną uwagę?

To, co wydaje się bardzo istotne dla alergologa, to rodzaj komponenty. Umożliwia nam to przewidywanie rodzaju i nasilenia objawów klinicznych u pacjenta, np. swoiste IgE dla alergenu orzecha arachidowego nie wystarcza, by wiedzieć, czy danemu pacjentowi grozi ciężka reakcja ogólnoustrojowa, czy raczej będzie to tzw. zespół pyłkowo-pokarmowy. Jeśli u pacjenta wykryjemy wysoką klasę przeciwciał dla komponent związanych z występowaniem anafilaksji: Ara h2, 6, 7 czy 10, 11, możemy z wysokim prawdopodobieństwem oczekiwać, że po spożyciu, nawet przygodnym, niewielkiej ilości orzechów arachidowych wystąpi u niego reakcja uogólniona, co więcej – obróbka termiczna produktu nie zapobiegnie objawom. Jeśli u pacjenta stwierdzimy uczulenie na komponentę Ara h8, będziemy spodziewać się reakcji w postaci nieżytu nosa, gdyż ta komponenta reaguje krzyżowo z głównym alergenem pyłku brzozy [red.: Bet v1]. Przykładów może być wiele.

Czy diagnostyka alergii testami molekularnymi jest skierowana do wszystkich pacjentów, u których podejrzewa się alergię IgE-zależną?

W chwili obecnej diagnostykę alergologiczną opieramy przede wszystkim na objawach wynikających z wywiadu oraz na wynikach – punktowych testów skórnych czy badania swoistych IgE. Jest to diagnostyka, która pozwala u większości osób zdiagnozować alergię i ustalić leczenie tak, by uzyskać zadowalające efekty. Pozostaje jednak wielu pacjentów, u których takie diagnozowanie i oparte na nim postępowanie nie przynosi efektu. U tych pacjentów zastosowanie diagnostyki molekularnej jest uzasadnione. Diagnostyka komponentowa jest niezwykle istotna u pacjentów z podejrzeniem alergii na jad owadów błonkoskrzydłych. Pacjenci z ciężkimi objawami po użądleniu często wykazują obecność w surowicy przeciwciał IgE dla ekstraktu alergenu zarówno osy, jak i pszczoły. Stosując diagnostykę komponentową, możemy określić, czy pacjent uczulony jest na jad osy i pszczoły, czy wykazane IgE dla ekstraktu alergenu jest wynikiem reakcji krzyżowej alergenów o dużym stopniu podobieństwa budowy. Wspomniane przeze mnie wcześniej determinanty węglowodanowe [red.: CCD] szeroko rozpowszechnione w alergenach roślin i pokarmów są również obecne w składzie alergenów jadu owadów. U pacjentów wykazujących wysokie stężenia IgE przeciwko tym determinantom możemy fałszywie rozpoznać uczulenie na jad owadów błonkoskrzydłych. W diagnostyce komponentowej stosowane są alergeny rekombinowane, pomiędzy którymi nie stwierdza się podobieństwa budowy i są one swoiste dla uczulenia na jad osy lub pszczoły.

Diagnostyka ta jest również bardzo istotna u pacjentów, u których występują reakcje uogólnione po spożyciu pokarmów. Po określeniu przeciwciał przeciwko komponentom pokarmowym możemy przeszkolić pacjenta na temat roli poszczególnych pokarmów w wywoływaniu reakcji i koniecznej obróbki, np. termicznej, w celu pozbawienia ich właściwości uczulających.

Jak widzi Pani Profesor przyszłość serologicznej diagnostyki alergii? Czy testy molekularne zastąpią kiedyś całkowicie klasyczne testy wykorzystujące pełne ekstrakty alergenowe?

Niewątpliwie diagnostyka molekularna jest bardzo potrzebna i otwiera nowe możliwości leczenia i diagnostyki i będziemy ją stosować coraz częściej. Biorąc pod uwagę fakt, że jedynym leczeniem przyczynowym alergii jest immunoterapia i dążymy do stosowania indywidualnego składu szczepionki u pacjenta, co zwiększa skuteczność leczenia, uważam, że diagnostyka molekularna będzie standardem w alergologii. Bez znajomości zasad diagnostyki komponentowej nie jest możliwe prawidłowe rozpoznanie przyczyny objawów IgE-zależnej choroby alergicznej u wielu pacjentów.

Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiał: Mateusz Miłosz

Pytania opracował: Michał Podkalicki