Alergenu gali tapti bet kuri medžiaga, turinti baltymų, o baltymų sudėtis joje būna labai skirtinga – nuo palyginti paprastų junginių iki sudėtingų daugiakomponenčių struktūrų. Tačiau kai atliekami tik įprastiniai sIgE tyrimai (nustatoma, į kokius alergenus reaguodamas organizmas gamina daugiau specifinio imunoglobulino E), lieka neaišku, kuris būtent baltymo komponentas (molekulė) sukėlė alerginę reakciją. Tam išsiaiškinti reikalingas II-ojo etapo tyrimas – molekulinio lygio analizė. Kai tyrimas atliekamas molekuliniu lygiu, tikrinama, ar pacientas yra alergiškas ne visam alergenui, o tik tam tikriems jo sudėtyje esantiems baltymams.
Tuo pačiu, alergijos maistui atvejais molekulinė diagnostika svarbi alerginių reakcijų rizikai įvertinti. Kaip ir bet kuris kitas alergenas, maisto produktai yra sudaryti iš įvairių molekulių, kurios yra atsparios arba neatsparios karščiui ar virškinimui. Išsiaiškinimas, kurioms alergeno molekulėms pacientas yra įsijautrinęs, padeda gydytojui įvertinti vietinių ir sisteminių reakcijų riziką.
Atsparūs karščiui ir virškinimui alergenai yra susiję su vietinėmis reakcijomis (pvz., burnos alergijos sindromas – BAS), termiškai apdorojus tokie maisto produktai dažniausia yra toleruojami. Tačiau įsijautrinimas stabiliems, tiek karščiui, tiek virškinimui atspariems alergenų komponentams (molekulėms) lemia sunkesnes ir net gyvybei grėsmingas alergines reakcijas.
Išsiaiškinus paciento įsijautrinimą iki molekulinio lygmens galima ne tik tiksliau diagnozuoti ligą, bet ir sudaryti tinkamą gyvensenos planą bei paskirti veiksmingesnį gydymą. Molekuliniai tyrimai padeda išvengti nereikalingų dietų, sumažėja provokacinių mėginių poreikis. Būtent dėl visų šių privalumų molekulinė alergijos diagnostika vis dažniau pasirenkama.
Plačiau apie molekulinių tyrimų reikšmę šiuolaikinėje alerginių ligų diagnostikoje:
Prieš naudojant molekulinius tyrimus diagnostikoje, svarbu žinoti jų klinikinę naudą. Alergenas gali būti bet kuri medžiaga, kurios sudėtyje yra baltymų. Dažniausiai alergeną sudaro daug skirtingų baltymų, kai kurie jų gali sukelti alerginių reakcijų. Kiekvienas alergenų komponentas yra sudarytas iš keleto skirtingų sudėtinių dalių (epitopų). Epitopas yra trimatė specifinio antikūno prisijungimo vieta. Žinios apie baltymo struktūrą, priklausymą vienai ar kitai alergenų šeimai, atsparumą fiziniams (pvz., karščiui) ir fiziologiniams (pvz., virškinimui) veiksniams leidžia racionaliai naudoti alergenų komponentus alerginių ligų diagnostikai. Tokie baltymų atsparumo skirtumai gali paaiškinti, kodėl vieni maisto alergenai toleruojami valgant termiškai neapdorotus, o kitus būtina virti, termiškai apdoroti. Reakcijos į alergenus gali būti įvairios – nuo lengvų (pvz., niežulio, dilgėlinio tipo bėrimo) iki vidutinių ir sunkių gyvybei pavojingų reakcijų (pvz., anafilaksinės reakcijos). Kai kuriais įsijautrinimo atvejais po kontakto su alergenu klinikinių simptomų gali ir nepasireikšti. Pagrindinės kryžmiškai reaguojančių baltymų šeimų savybės pateikiamos 1 lentelėje.
1 lentelė. Pagrindinės kryžmiškai reaguojančių baltymų šeimų savybės
Saugojimo / kaupimo baltymas |
|
Nespecifiniai riebalų pernešimo baltymai (angl. non-specific Lipid Transfer Pretein – nsLTP) |
|
Tropomiozinas |
|
Lipokalinas |
|
Parvalbuminai |
|
Serumo albuminai |
|
PR-10 baltymai, Bet v1 homologai |
|
Polkalcinai (Kalcį sujungiantys baltymai) |
|
Profilinai |
|
Kryžmiškai reaguojanti karbohidratinė determinantė (CCD) |
|
Šiuo metu siekiama kuo tiksliau diagnozuoti ligas. Alergologijoje svarbus pirminio (specifinio rūšiai) įsijautrinimo ir kryžminių reakcijų į panašią baltymo struktūrą atskyrimas. Tačiau alergenų komponentai yra svarbūs ir imunoterapinių ekstraktų standartizavimo procese, nes tai leidžia kontroliuoti alergenų specifinei imunoterapijoje naudojamų ekstraktų vienodą ir stabilią komponentinę sudėtį. Alergenų šaltinio, ekstrakto ir molekulinės sudėties pavyzdys pateiktas 1 pav.
1 pav. Alergenų šaltiniai, ekstraktai ir komponentinės sudėties schematinis pavyzdys
Alergenų komponentai gaunami dviem technologiniais būdais. Pirmuoju būdu rekombinantiniai komponentai, pasitelkus biotechnologijas, yra susintetinami laboratorijoje, kitas būdas – iš alergenų ekstraktų išgryninami natūralūs komponentai . Yra nemažai alergenų ekstraktų, kurie išsamiai neaprašyti ir bus reikalingi neaiškių alerginių reakcijų ar neaiškiais įsijautrinimo įprastiems alergenams atvejais.
Alergijos maistui atvejais molekulinė diagnostika svarbi alerginių reakcijų rizikai įvertinti. Skirtingi maisto produktai yra sudaryti iš įvairių molekulių, kurios yra atsparios arba neatsparios karščiui ar virškinimui. Aiškus molekulės stabilumas ir ligos istorijos duomenys padeda gydytojui įvertinti vietinių ir sisteminių reakcijų riziką. Labilūs alergenai yra susiję su vietinėmis reakcijomis (pvz., burnos alergijos sindromas - BAS), termiškai apdorojus tokie maisto produktai dažniausia yra toleruojami. Tačiau įsijautrinimas stabiliems alergenų komponentams lemia sunkesnes ir net gyvybei grėsmingas alergines reakcijas. Molekuliniai tyrimai vertingi tiksliai diagnostikai, išvengiama nereikalingų dietų, reikia mažiau provokacinių mėginių.
Diagnostika pradedama nuo paciento simptomų nustatymo ir fizinio ištyrimo. Taip sužinome paciento ligos trukmę, simptomų pasireiškimo laiką (simptomai pasireiškia nuolat ar būdingas sezoniškumas), kitas su alergija susijusias gretutines ligas. Turint šią informaciją, sprendžiama, su kokiais alergenų ekstraktais tikslinga atlikti odos 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 (2 pav.).
2 pav. IgE sukeltų alerginių reakcijų ir ligų tyrimų planas
Kryžminėms reakcijoms atskirti nuo pirminio įsijautrinimo atliekami tikslesni (pvz., ImmunoCAP metodu) specifinių alergenų komponentų molekuliniai tyrimai. Rezultatai užtikrins tikslų gydymo pasirinkimą arba paskatins atlikti provokacinius mėginius įsijautrinimo klinikiniam reikšmingumui patvirtinti (3 pav.).
3 pav. Tyrimų planas su tiksline molekuline diagnostika
Įvertinęs paciento klinikinius simptomus, atliktų tyrimų (odos dūrio, specifinių IgE, provokacinių mėginių) klinikinę reikšmę patvirtina gydytojas.
Pirmasis atvejis. Pacientas skundžiasi esantis alergiškas obuoliams, lazdyno riešutams ir morkoms. Pavalgius šių produktų, jam tinsta burnos gleivinė, jaučia niežulį burnoje. Taip pat vargina čiaudulys, akių niežulys, ašarojimas, nosies užburkimas, varvėjimas pavasarį (simptomai kartojasi tris sezonus).
Simptomų interpretavimas ir diagnostika: atsižvelgiant į skundus ir ligos istorijos duomenis, įtariamas įsijautrinimas beržų alergenams ir kryžminės reakcijos su produktais, turinčiais panašų į Bet v 1 alergenų komponentą. Įsijautrinimui patvirtinti atliekami odos dūrio mėginiai, specifiniai IgE.
Antrasis atvejis. Pacientas skundžiasi burnos alergijos simptomais pavartojus vaisių ir daržovių, įskaitant melionus, citrusinius vaisius, bananus, avokadus ir žemės riešutus. Taip pat jį vargina birželio mėnesiais pasikartojantis rinitas ir čiaudulys.
Simptomų interpretavimas ir diagnostika: atsižvelgiant į skundus ir ligos istorijos duomenis, įtariamas įsijautrinimas motiejukams. Molekuliniame lygmenyje įtariamas įsijautrinimas profilinams, kuriems būdingos dažnos kryžminės reakcijos, šiuo atveju motiejuko Phl p 12 alergenų komponentui.
Trečiasis atvejis. Pacientas skundžiasi kelis kartus pasikartojusiu kraujospūdžio kritimu ir dilgėlinio tipo bėrimu visame kūne sportuojant. Abiem atvejais prieš sportą vartojo kviečių turinčių maisto produktų (bandelės, blynai).
Simptomų interpretavimas ir diagnostika: atsižvelgiant į skundus ir ligos istorijos duomenis, įtariama fizinio krūvio išprovokuota anafilaksinė reakcija po kviečių turinčių produktų vartojimo. Ši situacija galima dėl įsijautrinimo kviečių omega-5 Tri a 19 alergenų komponentui.
Polisensibilizacija yra įsijautrinimas 3 ar daugiau alergenų. Sudėtingų klinikinių atvejų metu, kai nustatomas įsijautrinimas keletui alergenų arba yra sudėtinga paimti veninio kraujo vaikams, atliekamas alergenų mikrogardelės (angl. Immuno-Solid phase Allergen Chip – ISAC) tyrimas iš kapiliarinio kraujo. Šiuo tyrimu nustatomi antikūnai prieš 112 alergenų komponentų. Tokiu diagnostiniu metodu iš mažo kraujo serumo kiekio identifikuojamas pirminis įsijautrinimas, kryžmiškai reaguojantys komponentai ir dėl didelės tyrimo apimties aptinkami neįtarti, bet, spėjama, didelę reikšmę alerginėms reakcijoms išsivystyti turintys alergenai. ImmnoCAP ir ISAC technologijomis atliekamų tyrimų rezultatai sutampa, tačiau esant mažai specifinių IgE koncentracijai, ImmunoCAP tyrimas yra jautresnis dėl tyrimui naudojamo didesnio serumo kiekio. Pagrindiniai diagnostiniai ImmunoCAP, ISAC ir odos dūrio mėginių skirtumai pateigiami 2 lentelėje.
2 lentelė. Pagrindiniai ImmunoCAP, ISAC ir odos dūrio mėginių skirtumai
Privalumai | Trūkumai | |
ISAC |
|
|
ImmunoCAP |
|
|
Odos dūrio mėginiai |
|
|
Pagal tarptautines rekomendacijas, ISAC tyrimui tinkamiausi pacientai yra vaikai, įsijautrinę daugeliui alergenų, ir suaugusieji, kuriems nustatytas įsijautrinimas kryžmiškai reaguojantiems alergenams. Tyrimų gairės, kai diagnozuota polisensibilizacija, pateikiamos 4 pav.
4 pav. Polisensibilizacijos tyrimo algoritmas
Kiaušinio baltymas yra pagrindinis alergenų šaltinis kiaušinyje. Išskiriami 5 pagrindiniai kiaušinio alergenų komponentai (Gal d 1 -5). Kiekvienas jų pasižymi skirtingomis alergeninėmis savybėmis. Didelė specifinių IgE antikūnų prieš Gal d 1 koncentracija rodo didelę alerginės reakcijos riziką pavartojus tiek žalio, tiek termiškai apdoroto kiaušinio. Jei Gal d 1 antikūnų titras mažas ar jų neaptinkama – toleruojamas stipriai termiškai apdorotas kiaušinis, pavyzdžiui, sausainiuose. Esant sensibilizacijai ovalbuminui (Gal d 2), galima reakcija į gripo bei geltonosios karštinės vakcinas, nes jos gaminamos iš viščiuko embriono ir 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. Kai kraujyje aptinkama specifinių IgE antikūnų prieš Gal d 2, Gal d 3 bei Gal d 4, pacientui alerginė reakcija išsivysto suvartojus žalio ar mažai termiškai apdoroto kiaušinio. Serumo albumino (Gal d 5) yra kiaušinio trynyje, įsijautrinus jam, galimos kryžminės reakcijos su paukštiena ir įkvepiamais paukščių alergenais.
Įtarus alergiją kiaušiniui ir atliktus priminius alergologinius tyrimus (odos dūrio mėginius, specifinius IgE), diagnozei patvirtinti galima pagalvoti apie rekomendacijas pacientui. Gavus molekulinio tyrimo atsakymus, galima tiksliau įvertinti alerginės reakcijos riziką ir kartais išvengti nereikalingo maisto produktų vengimo.
Ši unikali programa nustato alergijos priežastį labai tiksliai, nes atlieka būtent molekulinę analizę tiek įkvepiamiems, tiek maisto alergenams bei vabzdžių nuodams. Programos metu laboratoriniai tyrimai atliekami metodais, kurie pripažinti auksiniu standartu alergijos diagnostikoje visame pasaulyje. Programa padeda atskirti pirminį įsijautrinimą nuo kryžminių reakcijų, nuspėti galimų alerginių reakcijų sunkumą, išvengti nereikalingo maisto produktų ribojimo, tiksliau parinkti patogenezinį gydymą specifine alergenų imunoterapija.
Straipsnio autoriai:
Gyd. Kotryna Linauskienė, doc. Laura Malinauskienė
Vilniaus universiteto Medicinos fakulteto Infekcinių ligų,
dermatovenerologijos ir alergologijos klinikos
Pulmonologijos ir alergologijos centras
Naudota literatūra
Vilius ir Antanas (tai nėra tikrieji pacientų vardai) nusprendė pasitikrinti alergiją su Allergomedica išsamia alergijos diagnostikos programa. Allergomedica klinikos laboratorijos specialistai gavę abiejų pacientų kraujo mėginius atliko išsamią alergijos diagnostiką.
Palyginus abiejų pacientų rezultatus paaiškėjo, jog atlikus įprastą (iki šiol taikytą Lietuvoje) 1-ąjį diagnostikos žingsnį rezultatai yra praktiškai vienodi – tiek Vilius, tiek Antanas yra alergiški beržui, motiejukui, katei, obuoliui bei riešutams (Viliaus atveju dvejiems – lazdynų bei žemės, Antano – lazdynų riešutams).
Jeigu ties šiuo žingsniu alergijos diagnostika baigtųsi, abiem pacientams gydymas bei prevencinės priemonės būtų vienodos, tačiau atlikus 2-ąjį bei 3-iąjį Allergomedica diagnostikos žingsnius paaiškėja, kad Antano stiprus įsijautrinimas lazdyno riešuto ir obuolio alergenų komponentams susijęs su įsijautrinimu beržo žiedadulkėms. Tai reiškia, kad Antanas neturi alergijos lazdyno riešutui ar obuoliui ir tik valgant juos termiškai neapdorotus (dėl šių alergenų komponentų panašumo į beržo žiedadalkes, kurioms pacientas ir yra alergiškas) gali jausti burnos gleivinės niežėjimą, dilgčiojimą, patinimą. Išgydžius alergiją beržui Antanas kartu nebejaustų simptomų lazdynų riešutams ir obuoliui.
Tuo tarpu Viliaus tyrimas rodo stiprų įsijautrinimą lazdyno riešuto komponentui, kuris lemia itin sunkias alergines reakcijas lazdyno riešutams, todėl šių riešutų ar maisto, į kurio sudėtį įeina šie riešutai, valgyti griežtai draudžiama, nes tai gali sukelti anafilaksinį šoką, kuris gali baigtis mirtimi. Viliui rekomenduojama su savimi nešiotis adrenalino injekciją, kad išvengti rimtų pasekmių.
Taigi, paciento įsijautrinimo ištyrimas molekuliniame lygmenyje yra būtina sąlyga pilnavertiškai ligos diagnozei, tolimesnės ligos eigos įvertinimui, bei tikslioms rekomendacijoms.