Молекулярна алергодіагностика перехресної алергії на фрукти та овочі

І.В. Гогунська, д.м.н., О.А. Наумова, ДУ «Інститут отоларингології ім. О.С. Коломійченка НАМН України», м. Київ

В останні роки відзначається неухильна тенденція до зростання частоти виникнення алергічних реакцій, зумовлених різними харчовими рослинними алергенами. Як фрукти, так і овочі можуть містити молекули, здатні індукувати алергічні реакції, причому перелік таких продуктів збільшується з кожним роком за рахунок поширення вживання екзотичних представників рослинного світу.
Унаслідок широкої пропаганди здорового способу життя відбувається збільшення частки цих продуктів у раціоні людини, разом із тим овочі та фрукти здатні викликати широкий спектр алергічних реакцій, у т. ч. анафілактичних. 

Узагальнені дані різних дослідницьких груп свідчать про те, що поширеність клінічно значущої алергії на фрукти становить від 0,1 до 4,3%. У ході аналізу 36 міжнародних досліджень (загальна кількість учасників 250 тис.) було встановлено, що найчастіше виявляється сенсибілізація до плодів сімейства Розоцвітих (до персика – 5,4% випадків, яблука – 4,2%, ківі – 3,6%, банана – 2,5%, кавуна – 1,6%). Серед овочів найбільш частою причиною сенсибілізації були представники сімейств Зонтичних (сенсибілізація до моркви мала місце в 3,6% випадків, селери – 3,5%) та Пасльонових (томат – 3,3%). У проведеному дослідженні особиста переконаність дорослих у наявності в них алергії на фрукти варіює від 0,4 до 3,5% спостережень. Однак, за даними різних досліджень, частота виявлення сенсибілізації до певних фруктів, оцінена за допомогою прик-тесту, становить менш ніж 1%. Найбільш частою причиною алергічних реакцій вважаються яблука, апельсини, лимони. За даними, отриманими в ході дослідження Alergologica 2005, свіжі фрукти відповідальні за третину всіх реакцій, пов’язаних з харчовою алергією (ХА), натомість овочі – лише за 7%.
На сьогодні вважають, що ХА – це побічна реакція, викликана компонентами їжі. Ця дефініція запропонована експертами Європейської академії алергології та клінічної імунології (ЕААСI) як термін-«парасолька» для будь-якої несприятливої реакції, що виникла після прийому їжі або харчової добавки. Клінічні прояви ХА характеризуються значним поліморфізмом. Для ХА найбільш характерними шкірними проявами є кропив’янка, оральний алергічний синдром (ОАС), що реалізується свербінням, поколюванням і набряком губ, язика, піднебіння, глотки, які можуть супроводжуватися набряком Квінке легкого або середнього ступеня тяжкості; а також атопічний дерматит. Вважають, що ОАС зумовлений гомологічними термолабільними протеїнами свіжих фруктів, овочів і пилку рослин.

Алергічна реакція на фрукти й овочі може бути як істинною, так і перехресною, коли причинним алергеном є пилок рослин. Актуальність теми поєднання сезонного алергічного риніту (САР) з перехресною ХА (ПХА) підтверджується статистичними даними про те, що в 40-70% хворих на САР виникають позасезонні загострення захворювання при вживанні певних овочів і фруктів.

Перехресні реакції між харчовими алергенами та пилком рослин зумовлені загальними антигенними детермінантами, що містяться в складі цих алергенів. При цьому під перехресною алергічною реакцією розуміють той факт, що людина патологічно реагує не тільки на алергени однакового походження. Причина полягає в тому, що і в інших джерелах зустрічаються аналогічні за своїм складом алергени. Вони можуть вразити як одну і ту ж, так і іншу систему органів, з якими контактували різні за походженням, але схожі за антигенним складом алергени, зокрема рослинний пилок та відповідні фрукти/овочі.
Так, у Європі понад 70% хворих із сенсибілізацією до пилку берези страждають на ОАС, асоційований з вживанням фруктів сімейства Розоцвітих (яблуко, вишня, персик). Насамперед це пов’язано із сенсибілізацією до поширеної групи алергенів PR-10 (pathogens-rela-ted), гомологічних основному алергену берези – Bet v 1. Концентрація цих білків відносно стабільна, а їх функція пов’язана з перенесенням рослинних стероїдів, важливих для росту рослини і її захисту при патологічних процесах. Bet v 1-гомологічні білки містяться у фруктах сімейства Розоцвітих – яблуці (Mal d 1), вишні (Pruav 1), абрикосі (Pruar 1), в представниках сімейства Зонтичних – моркві (Dau c 1), селері (Api g 1), петрушці, а також сімейства Бобових – сої, арахісі. Вміст алергенів у шкірці фруктів у 7 разів перевищує такий у пульпі, що пояснює кращу переносимість очищених фруктів. Більшість алергенів є лабільними, що підтверджується їх здатністю викликати переважно локальні реакції, зокрема ОАС. При цьому ризик розвитку ОАС прямо пропорційний концентрації IgE-антитіл до Bet v 1.
Іншим паналергеном пилку берези є профілін Bet v 2, гіперчутливість до якого визначається у 10-30% хворих на САР. Амінокислотні послідовності профілінів рослин висококонсервативні, їх гомологічність становить 70-85%, забезпечуючи перехресні реакції між білками вишні (Pruav 4), яблука (Mal d 4), сої (Gly m 3), арахісу (Ara h 5), фундука (Cor a 2), томатів (Lyc e 1). Наявність сенсибілізації до профіліну також лежить в основі ОАС, при якому в пацієнтів спостерігаються оральні і фарингеальні симптоми при вживанні свіжих фруктів і овочів.
Більш важкі системні реакції зумовлені сенсибілізацією до неспецифічних білків-переносників ліпідів. Частота формування цієї сенсибілізації більша в жителів Південної Європи (38% в Італії) і знижується до 10% в мешканців Північної Європи.
Особливу увагу дослідників привертає той факт, що концентрація різних алергенів представників сімейства Розоцвітих залежить від сорту і низки інших чинників. Уміст неспецифічного білка-переносника ліпідів пов’язаний з місцем розташування фрукта на дереві, зрілістю плода, умовами зберігання та, звичайно, сортом фруктів. Максимальний рівень відмічається в свіжих зрілих фруктах, натомість при їх зберіганні концентрація цього білка знижується. Крім того, в різних сортах одного і того ж виду фруктів/овочів концентрація алергенів варіює. Наприклад, концентрація неспецифічного білка-переносника ліпідів у шкірці жовтого персика становить 15,48 мкг/г; м’якоті жовтого персика – 2,25 мкг/г; шкірці червоного персика – 14,67 мкг/г; м’якоті червоного персика – 1,84 мкг/г. Передбачається, що найбільша кількість Pru р 3 знаходиться у волосках, що вкривають поверхню персика. R. Asero і співавт. провели дослідження, в якому визначали здатність екстрактів, отриманих з волосків і шкірки персика, зв’язуватися з IgE-антитілами в сироватках сенсибілізованих хворих. Виявилося, що основне зв’язування IgE-антитіл (до 87%) відбувається з екстрактом з волосків, що підтверджує припущення про домінуючу концентрацію Pru р 3 у волосках, що вкривають поверхню фруктів.
Цікаво, що більшість сортів персика, культивованих у США, мають більш високу концентрацію Pru р 3 і Pru р 1 порівняно із сортами, виведеними в Іспанії. Неспецифічні білки-переносники ліпідів зазвичай акумулюються в зовнішньому шарі плодів рослин, що пояснює більш сильну алергенність шкірки порівняно з м’якоттю фруктів сімейства Розоцвітих. Так, у шкірці персика приблизно в 7 разів більше цього протеїну, ніж у м’якоті. Середня концентрація Pru р 3 становить 132, 0,6 та 17 мкг/г свіжої ваги шкірки, пульпи і цілого фрукта відповідно. Імовірно, цим і пояснюється досить хороша переносимість очищених фруктів пацієнтами з алергією на неспецифічні білки-переносники ліпідів.
Необхідно відзначити, що неспецифічний білок-переносник ліпідів лісового горіха (Cor а 8) має високу перехресну реактивність з білком персика, а також cливи, вишні, сої, оскільки він є головним алергеном. Встановлено, що для низки неспецифічних білків-переносників ліпідів (Pru р 3 (персик), Pru а 3 (абрикос), Pruav 3 (вишня) тощо) гомологічність становить понад 80%. Крім того, ці білки можуть бути ідентифіковані у винограді, каштані, лісовому горіху, кукурудзі, ячмені, спаржі, моркві, полуниці і латуку. Так, хоча алергічні реакції на салат зустрічаються рідко, неспецифічний білок-переносник ліпідів (Lac s 1) може викликати анафілаксію у сенсибілізованих пацієнтів.
Результати деяких досліджень свідчать про ефективність алергенспецифічної імунотерапії (АСІТ) алергенами пилку берези при ОАС у хворих на САР. Показано, що клінічна толерантність при вживанні яблука і негативні результати при виконанні шкірних алергологічних проб зберігаються протягом 30 міс після проведення курсу АСІТ алергенами пилку берези.

Визначити характер і причини перехресної реактивності дозволяє сучасний метод – молекулярна алергодіагностика (або компонентна алергодіагностика, Сomponent Resolved Diagnostics). Походження алергії з’ясовується на рівні компонента. Компонентами алергену є білки, які за своєю структурою є дуже схожими (гомологічними) і відносяться до того ж білкового сімейства, хоча й мають зовсім інше походження.

Діагностика алергії на молекулярному рівні дає розуміння, чи є алергічна реакція на даний алерген (наприклад, пилок берези, яблуко, моркву та ін.) специфічною або ж має місце контакт з гомологічним елементом, що належить до того ж білкового сімейства. Від того, до якого білкового сімейства належить цей алергічний компонент, залежить інтенсивність алергічної реакції. Наприклад, найсильнішу реакцію, в т. ч. анафілаксію, зумовлюють алергени, що відносяться до групи так званих запасних білків (storage protein).
Впровадження в практику компонентної діагностики дозволить спрогнозувати вірогідність виникнення симптомів алергії, можливість перехресної алергії, визначити ситуації їх ризику, обрати оптимальні елімінаційні заходи, зокрема дієту при проявах ХА, а також підвищити ефективність АСІТ. Наразі у складі специфічних алергенів можливо виділити найбільш активні білкові компоненти, що викликають продукцію IgE-антитіл і розвиток алергічної симптоматики, – так звані рекомбінантні алергени (РА), алергенні молекули, отримані методом генної інженерії і з самого початку виділені з алергенного екстракту. Використання РА дозволяє виявити сенсибілізацію до компонентів (специфічних білків). Дослідження реактивності до РА також дає можливість вивчати більш складні популяційні явища, такі як географічні відмінності в IgE-опосередкованій чутливості і перехресні реакції між різними алергенами. Виявлення маркерів для перехресної реактивності надає цінну інформацію щодо можливої чутливості до різних джерел алергенів.
Як вказувалося раніше, саме ОАС у хворих на САР найбільш часто зустрічається під час розвитку ПХА і формується опосередковано в результаті сенсибілізації до рослинних алергенів у респіраторному тракті. Так, серед потенційних алергенів рослинного походження II класу визначені різні типи протеаз, пероксидази, інгібітори альфа-амілази, профілін, фітогемаглютинін, а також білки насіння. Встановлено, що вміст алергенних білків може варіювати в плодах фруктів і овочів в результаті впливу факторів навколишнього середовища (кліматичні характеристики, грибкове або вірусне ураження рослини).

Клінічний випадок 1
Пацієнтка 38 років з клінічною картиною алергічного ринокон’юнктивіту в сезон цвітіння дерев і ОАС при вживанні персика. При обстеженні методом прик-тесту отримані позитивні реакції з алергенами пилку дерев. ОАС проявляється у вигляді набряків губ, піднебіння і задньої стінки глотки, що виникають через 2-3 хв після вживання персиків. Хвора обстежена з використанням методу молекулярної алергодіагностики з метою уточнення спектра сенсибілізації для призначення індивідуальної дієти і прогнозування подальшого перебігу захворювання, у т. ч. для вирішення питання про ефективність проведення АСІТ причинно значущими алергенами.
При обстеженні виявлено високу сенсибілізацію до rBetv1 (мажорний алерген пилку дерев) і Pru p 1 (персик), що відносяться до білків сімейства PR-10, відсутність сенсибілізації до rBetv2 і rBetv4 (мінорні алергени пилку дерев).
Пацієнтці було пояснено, що за рахунок сенсибілізації тільки до Pru p 1 алергічна реакція на персик відбувається лише в порожнині рота, при потраплянні в шлунок під впливом соляної кислоти змінюється структура білка і він втрачає властивості алергену. Тож незначна термічна обробка дозволить їй вживати персики без ризику розвитку алергічної реакції . Крім того, буде отриманий хороший клінічний ефект при проведенні АСІТ алергенами пилку берези за рахунок відсутності сенсибілізації до мінорних алергенів пилку дерев.

Клінічний випадок 2
Пацієнтка 29 років звернулася зі скаргою на те, що у неї вперше в житті виникла алергічна реакція на харчовий продукт, яка її дуже занепокоїла. Після вживання персикового соку через 10 хв з’явилося
утруднення дихання, розвинувся набряк м’яких тканин обличчя та шиї. Була викликана швидка допомога. Після введення дексаметазону та хлорпіраміну симптоми зникли, стан нормалізувався через 40 хв. Після консультації вирішено провести алергообстеження з використанням методу молекулярної алергодіагностики для виключення або підтвердження вірогідності сенсибілізації до білків групи LTP, що дозволить спрогнозувати подальший перебіг захворювання, а також визначити спектр лікувальних заходів.
Виконані прик-тести з інгаляційними алергенами з метою виключення або підтвердження перехресної реакції. Сенсибілізації до пилку дерев і пилку полину (що часто дають перехрест з персиком) не виявлено. У результаті алергодіагностики виявлені тільки специфічні IgE-антитіла до компоненту персика Pru p 3, що належить до групи білків LTP.
Пацієнтці призначена елімінаційна дієта і надано роз’яснення з приводу того, що LTP-алергени є дуже стійкими, не руйнуються ні соляною кислотою в шлунку, ні термічною обробкою. Тому елімінація цих продуктів з раціону повинна бути абсолютною.
У даному клінічному випадку АСІТ також буде малоефективною, оскільки виявлена сенсибілізація до пилкових алергенів, що містять білки LTP.
У разі необхідності рекомендовано проведення самостійних заходів за допомогою препаратів, які завжди слід мати при собі.
Виявлення IgE-антитіл до компонентів фруктів/овочів дозволяє прогнозувати тяжкість алергічних реакцій на харчові продукти та призначати індивідуальну дієту. Визначення сенсибілізуючого профілю до мажорних та мінорних компонентів алергенних екстрактів дає об’єктивні підстави для виділення клінічно значущих симптомів алергічного захворювання, вибору оптимального складу алерговакцин для АСІТ та прогнозування її ефективності.
Таким чином, значення молекулярного рівня діагностики алергічних реакцій на харчові алергени рослинного походження визначається наступними позиціями.
1. Кожен рослинний продукт може містити кілька алергенів.
2. Різні алергени, що містяться в одному рослинному продукті, мають різноманітні фізико-хімічні характеристики, які значною мірою зумовлюють клінічні прояви алергії. Так, з кислото- і термолабільними протеїнами зазвичай пов’язують розвиток ОАС. Водночас кислото- і термостабільні протеїни індукують значно ширший спектр клінічних реакцій: від ОАС до загрозливого для життя анафілактичного шоку.
3. Низка рослинних алергенів може бути основою для перехресних імунологічних реакцій з гомологічними білками інших рослин. Ідентифікація алергену може допомогти попередити ті чи інші потенційно небезпечні реакції, пов’язані з перехресним  реагуванням.
4. Наявність сенсибілізації, встановленої за допомогою шкірних тестів та визначення специфічних IgE in vitro, не завжди відображає можливість клінічних маніфестацій алергопатології.
5. Ефективність АСІТ пов’язана з наявністю сенсибілізації до конкретних мажорних або мінорних алергенів.
6. Виявлення клінічно значущого алергену в будь-якому продукті рослинного походження може сприяти оптимізації елімінаційної дієти.

Список літератури знаходиться в редакції.