Znaczenie badania przeciwciał w alergiach pokarmowych

Transkrypt

1 Znaczenie badania przeciwciał w alergiach pokarmowych Znaczenie badania przeciwciał w alergiach pokarmowych Dr Camille Lieners Ludzki organizm rozwinął bardzo wysoki poziom tolerancji dla białek pokarmowych. Niestety gdy bariera jelitowa ulega osłabieniu, jej przepuszczalność znacznie się zwiększa. Układ odpornościowy traktuje wówczas niekompletnie strawione białka pokarmowe, jako elementy obce dla organizmu (antygeny). Ulega tym samym aktywacji mającej na celu neutralizację i zniszczenie fragmentów żywności, które przenikają z jelit do krwiobiegu. Odpowiedź układu odpornościowego na pokarm można podzielić na 3 kategorie: 1. Produkcja przeciwciał IgE; 2. Produkcja przeciwciał IgG; 3. Produkcja przeciwciał IgA. Alergia typu III (IgG-zależna) powoduje klasyczne objawy alergiczne Alergia IgE-zależna Przeciwciała IgE są odpowiedzialne za pojawienie się ostrych reakcji alergicznych, klasyfikowanych jako alergia typu I. Jej objawy manifestują się głównie w obrębie błon śluzowych, skóry i układu krążenia. Do klasycznych objawów tej alergii zaliczyć należy: gorączkę, świąd skóry i błon śluzowych, obrzęk naczynioruchowy (Quinckego) oraz anafilaksję. Receptory dla przeciwciał IgE rozmieszczone są bowiem na całej błonie śluzowej i reagują natychmiast po kontakcie z antygenem, aktywując proces degranulacji komórek tucznych i wyrzut histaminy. Objawy alergii typu I występują więc bardzo szybko, od kilku sekund do 30 minut po spożyciu alergizującego pokarmu. Szacuje się, iż 2-4% osób dorosłych i do 8% dzieci może chorować na alergię IgE-zależną. Badanie krwi nie jest najczęściej niezbędne dla identyfikacji pokarmów alergizujących w tym mechanizmie i wykonywane są głównie celem potwierdzenia obserwacji pacjenta/lekarza. Analiza przesiewowa dużej liczby produktów spożywczych jest całkowicie nieprzydatna w alergii IgE-zależnej. Przeciwciała IgG są odpowiedzialne za występowanie opóźnionych reakcji układu immunologicznego na określone pokarmy Alergia IgG-zależna Przeciwciała IgG zwane drugą linią obrony, są odpowiedzialne za występowanie opóźnionych reakcji ukałdu odpornościowego na pokarmy. Jest to tzw. typ III alergii. Spożywane pokarmy muszą przenik - nąć przez barierę jelitową w wyniku czego w układzie krwionośnym tworzą się kompleksy immuno - logiczne: przeciwciało IgG antygen pokarmowy. Powstanie takiego kompleksu aktywuje i przyciąga do niego fagocyty, których celem jest zniszczenie opisywanego połączenia. Powstałe kompleksy immunologiczne mogą ulec niszczeniu we krwi, czemu nie towarzyszy występowanie żadnych objawów 1

2 chorobowych. Krążące we krwi kompleksy mogą także połączyć się z receptorami określonych tkanek, gdzie następuje ich niszczenie, z zaangażowaniem miejscowych mechanizmów odpornościowych. W tym przypadku również nie pojawiają się symptomy chorobowe. Jeśli jednak dany pokarm spożywany jest systematycznie, tworzenie kompleksów odbywa się w sposób ciągły, co w konsekwencji prowadzi do rozwoju objawów chorobowych, przechodzących ostatecznie w postać przewlekłą. Typ dolegliwości zależy od lokalizacji narządowej kompleksów immunologicznych. Objawy alergii IgG-zależnej pojawiają się najczęściej w przeciągu 2-3 godzin, a nawet do 2-3 dni po spożyciu alergizujących pokarmów. Praktycznie niemożliwym jest więc, aby chory skojarzył jaki pokarm wywołuje przewlekłe dolegliwości. Z tego względu w alergii IgG-zależnej celowym krokiem jest przesiewowa ocena dużej ilości pokarmów mogących wywoływać alergie IgG-zależną, dla wykrycia wszystkich występujących u chorego alergizacji. Uważa się, że u około 50% pacjentów, u których występują choroby przewlekłe o podłożu zapalnym, opóźnione alergie pokarmowe IgG-zależne odgrywają istotną rolę. Ze względu na stosunkowo długi okres półtrwania przeciwciał IgG, stanowią one trwały i przydatny materiał dla identyfikacji niepożądanej reakcji układu odpornościowego na antygeny pokarmowe. W wyniku całkowitej eliminacji alergizujących pokarmów, swoiste przeciwciała IgG znikają z krwioobiegu w okresie od 2-3 miesięcy do 2 lat, zależnie od wartości ich początkowego stężenia we krwi. Na rynku dostępne są również testy fi rmy Food Detective Cambridge Diagnostics. Jednak dostępne informacje odnośnie tych testów pochodzą z materiałów marketingowych i instrukcji obsługi testu. Według opisu producenta jest to test do samodzielnego wykonania pozwalającym określić obecność w surowicy krwi immunoglobulin klasy G (IgG) skierowanych przeciwko wybranym antygenom pochodzącym z żywności. Test ten ma format makromacierzy białkowej na dnie kwadratowej tacki z tworzywa sztucznego punktowo, w odpowiednim układzie, immobilizowane są antygeny pochodzące z 46 wybranych produktów spożywczych. Antygeny te mają na celu związanie immunoglobulin obecnych we krwi, które następnie są wykrywane przeciwciałami (specyfi cznie rozpoznającymi ludzkie IgG) sprzężonymi z peroksydazą chrzanową w reakcji chromogennej. Całe oznaczenie prowadzone jest analogicznie jak w przy - padku testu ELISA, a różnica tkwi w formacie. Tacka makromacierzy jest odpowiednikiem studzienki reakcyjnej w teście ELISA. Test ELISA ma każdy antygen w osobnej studzience, natomiast test makromacierzowy zawiera wszystkie antygeny na jednej tacce. Wynik testu wg opisu producenta jest wynikiem jakościowym czyli ma wskazać obecność lub brak przeciwciał klasy G specyfi cznie rozpoznających antygeny pochodzące z produktów spożywczych. W instrukcji wykonania testu zasugerowano możliwość subiektywnego oszacowania siły reakcji. Przy czym oznaczenie ilościowe możliwe jest jedynie w testach ELISA przy zastosowaniu krzywej standardowej i odczytu z zastosowaniem czytnika do płytek co zapewnia obiektywne wyniki. Dodatkowym wymogiem dla wiarygodności wyników jest standaryzacja procesu przygotowania antygenów, ich naniesienia na podłoże testu, oraz wykonania całego oznaczenia. Z uwagi na brak dostępnych danych odnośnie standaryzacji testu, publikacji naukowych opisujących wyniki uzyskane w badaniach klinicznych z zastosowaniem testu Food Detective (Cambridge Diagnostics) i brak publicznie dostępnych danych odnośnie powtarzalności wyników nie można określić użyteczności tego testu do celów diagnostycznych. dr Marcin Schmidt Swoiste przeciwciała pokarmowe IgA wiążą się z występowaniem zróżnicowanych stanów chorobowych Przeciwciała IgA są pierwszą linią przeciwciał, wytwarzaną w początkowej fazie reakcji immunologicznej. IgA charakteryzują się bardzo krótkim okresem półtrwania i zanikają gdy wyprodukowana zostanie druga linia przeciwciał IgG. Wykazano związek przeciwciał IgA swoistych względem pokarmów z niektórymi stanami patologicznymi w organizmie, takimi jak choroba Bergera (nefropatia IgA). Przeciwciała te mogą tworzyć kompleksy immunologiczne z antygenami pokarmowymi i odkładać się w tkance nerek zalergizowanych pacjentów, prowadząc w konsekwencji do zapalenia kłębuszków nerkowych. Badanie miana przeciwciał IgA względem pokarmów powinno być ograniczone ściśle do grupy pacjentów z opisaną patologią. 2

3 Przydatność badania przeciwciał Badanie miana swoistych przeciwciał IgE powinno być ograniczone wyłącznie do oceny klasycznej alergii pokarmowej. Ale i wówczas wartość tej analizy jest wątpliwa, skoro 99% wszystkich alergii pokarmowych i tak identyfikowana jest samodzielnie (bardzo krótki czas pojawienia się objawów po spożyciu pokarmu znacznie ułatwia identyfikację uczulającego pokarmu). Zróżnicowanie wszystkich podklas przeciwciał IgG i podklasy IgG4 Wbrew powszechnej opinii panującej w środowisku alergologicznym, traktującej produkcję swoistych przeciwciał pokarmowych IgG jako fizjologiczną reakcję organizmu, należy pamiętać, że obecność IgG/ IgG4 w surowicy krwi zawsze stanowi ochronną reakcję układu immunologicznego w tym przypadku względem pokarmów. Wydaje się nielogicznym twierdzenie, iż organizm rozwija reakcję obronną przeciwko nieszkodliwym i nie mającym zdolności namnażania białkom w żywności (w przeciwieństwie do bakterii czy wirusów). Jeśli cytowane założenie byłoby prawidłowe, u każdego mieszkańca Europy Zachodniej wykazywano by przeciwciała IgG na gluten, drożdże, pszenicę, jaja czy mleko. Tak się jednak nie dzieje. Tolerancja pokarmowa jest fizjologicznym i naturalnym stanem organizmu. Stanem patologicznym dla ustroju jest wytwarzanie przeciwciał względem regularnie spożywanych produktów spożywczych. Mówiąc o badaniu przeciwciał IgG wyróżnić należy bądź badanie swoistego całkowitego IgG, bądź też badanie podklasy przeciwciał IgG IgG4. To, które przeciwciała będą w danym momencie wytwarzane, zależy przede wszystkim od rodzaju cytokin produkowanych w trakcie początkowej alergizacji. To właśnie one określają, który typ alergii pokarmowej rozwinie się w organizmie. Może pojawić się więc klasyczna alergia pokarmowa IgEzależna, bezobjawowa alergia pokarmowa, lub dojść do wytworzenia znacznej ilości kompleksów immunologicznych, prowadzących do rozwoju i podtrzymania przewlekłych procesów zapalnych, a w konsekwencji opóźnionej alergii pokarmowej (wywoływanej przez przeciwciała podklas IgG1-IgG3). Analiza różnicowa swoistych właściwości różnych podklas owych przeciwciał jest pomocna dla całościowego zrozumienia opóźnionej alergii pokarmowej (IgG-zależnej). Klasyczna alergia pokarmowa Geny kodujące przeciwciała IgE i IgG zlokalizowane są się obok siebie na chromosomie 14 i odczytywane jeden po drugim. Ich produkcja zależy od dostępnego wzorca interleukiny. Jeśli produkowana jest głównie IL - 4 (interleukina 4) możemy założyć, że produkowana będzie głównie IgE, co prowadzi do rozwoju tzw. alergii typu I. Objawia się ona natychmiastową reakcją organizmu po spożyciu alergizującej żywności. W przypadku silnej alergizacji może wystąpić śmiertelny wstrząs anafilaktyczny. U stosunkowo niewielkiej części populacji (2-6%) występuje nadaktywacja IL-4, co prowadzi do rozwoju alergii typu I. Pozostałe osoby w przypadku kontaktu z alergenem reagują produkcją IL - 10 (nadwrażliwość, uczulenie). Bezobjawowa alergia pokarmowa Jeżeli u osoby uczulonej produkowana jest głównie interleukina IL-10, posiadająca właściwości przeciwzapalne, to główną klasą produkowanych przeciwciał jest IgG4. IgG4 to przeciwciało blokujące względem IgE, co oznacza, iż uniemożliwia dostęp alergenu pokarmowego do IgE. Ponieważ stężenie IgG4 jest około razy większe niż miano IgE, może się w konsekwencji szybciej i częściej wiązać 3

4 z alergenem pokarmowym niż IgE. Większość pacjentów z nadprodukcją IgG4 nie wykazuje objawów alergicznych, ponieważ produkcja IgG4 wiąże się z uwolnieniem jedynie około 1% całkowitej ilości histaminy produkowanej w reakcji IgE-zależnej. Objawy chorobowe, nawet złagodzone, występują jedynie u pacjentów z niedoborem diaminooksydazy DAO enzymu rozkładającego histaminę (ok. 3%). W tym przypadku ilość produkowanej DAO jest niewystarczająca dla detoksykacji histaminy. Innymi słowy badanie miana IgG4 służy jedynie ocenie występowania alergii bezobjawowej typu I (asymptomatycznej), bądź jej eliminacji. Podczas zabiegów odczulania dąży się właśnie do aktywacji wytwarzania podklasy IgG4, uważanej za miarę tolerancji organizmu wobec antygenu. Im wyższy odnotowuje się wskaźnik IgG4/IgE, tym silniejszy stopień odczulenia. Innymi słowy, aż dla 95-97% pacjentów, podklasa IgG4 ma korzystne właściwości, ponieważ przeciwciała tej klasy przeciwdziałają alergii typu I. Alergeny pokarmowe są przechwycone przez przeciwciała IgG4, przez co mniejsza ich liczba może reagować z IgE. W konsekwencji pacjent odczuwa znacznie mniejsze nasilenie objawów alergii. Jest mało prawdopodobnym, aby sama podklasa przeciwciał IgG4 mogła wywoływać objawy alergiczne Alergolodzy oceniają, iż obecność przeciwciał podklasy IgG4 jest fizjologiczną reakcją organizmu, zaprzeczając jednocześnie przydatności badania miana IgG4 w diagnostyce alergii pokarmowych. Zgodnie z kryteriami oceny, opartymi na dowodach naukowych, aż 97% badań wskazuje na ochronną rolę przeciwciał IgG4. Uznaje się więc, iż stosunek przeciwciał IgE/ IgG4 jest miarą potencjalnej reakcji alergicznej, którą interpretuje się następująco: wysoka wartość IgE/IgG4 wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia reakcji alergicznej; wysoka wartość IgG4/IgE niskie prawdopodobieństwo wystąpienia reakcji alergicznej. Podstawą w diagnostyce alergii jest fakt, że mało prawdopodobnym jest, aby przeciwciała podklasy IgG4 same w sobie były przyczyną objawów alergicznych. Zasadniczo, obecność przeciwciał podklasy IgG4 wskazuje na to, że w organizmie aktywowane zostały anty-zapalne, indukujące tolerancję immunologiczną mechanizmy. Obecność przeciwciał podklasy IgG4 o aktywności przeciwzapalnej i zwiększona ich aktywacja, wspomagają układ odpornościowy w tłumieniu nieprawidłowych reakcji zapalnych. Cyt: Immunoglobulin G4: An odd antibody. Aalberse RC, Stapel SO, Schuurman J, Rispens T. Clin Exp Allergy 2009, 39(4): Główną funkcją przeciwciał podklasy IgG4 jest najprawdopodobniej ingerencja w immunologiczną odpowiedź zapalną, wynikającą z aktywacji układu dopełniacza, na drodze alergii IgE zależnej lub zakażenia pasożytami. IgG4 breaking the rules. Rob C Aalberse and Janine Schuurman. Immunology 2002, 105(1): Opóźniona alergia pokarmowa Jeżeli wytwarzane są z kolei inne interleukiny (IL-12, IFN) następuje wówczas produkcja przeciwciał IgG, głównie podklasy IgG1, IgG2 i IgG3. Mają one właściwości prozapalne i odpowiadają za rozwój chorób przewlekłych związanych z pokarmem. Każdorazowo, gdy chory spożywa pokarm względem którego wykształciły się swoiste przeciwciała podklasy IgG, IgG2 lub IgG3, powstaje kompleks immunologiczny deponowany najczęściej tam, gdzie występują indywidualne, specyficzne defekty organizmu. Tymi aktywowanymi miejscami mogą być rejony organizmu, w których wcześniej występowały już stany zapalne (np. stawy), organy dotknięte przez infekcje (np. jelita) lub uszkodzenia spowodowane przez toksyny środowiskowe (np. rtęć), na przykład w tarczycy. Nie jest łatwo przewidzieć, jakie mogą być 4

5 objawy alergii IgG-zależnej, ponieważ jest to silnie uzależnione od stanu zdrowia pacjenta. W przypadku regularnego spożywania żywności alergizującej, względem której wytworzyły się przeciwciała IgG1, IgG2 lub IgG3 następuje tworzenie kompleksów immunologicznych i ich deponowanie w rejonach organizmu które u konkretnej osoby są osłabione. Prowadzi to do rozwoju przewlekłych stanów zapalnych. Kompleksy immunologiczne migrują i przyczepiają się do drobnych zmian patologicznych, które rozwijały się w organizmie od dłuższego czasu (np. w obrębie stawów), organów objętych infekcją (np. jelita), bądź zniszczonych na skutek działania toksyn środowiskowych (np. działanie rtęci na tarczycę). W przypadku alergii opóźnionej nie można przewidzieć jakie objawy będą jej towarzyszyły; jak już wspomniano zależy to od stanu zdrowia pacjenta. Systematyczne spożywanie alergizującej żywności, przeciwko której wytworzyły się przeciwciała IgG1 IgG3, prowadzi do dalszego gromadzenia się kompleksów immunologicznych i przewlekłych stanów zapalnych. Mechanizm ten leży u podłoża niespecyficznych reakcji ogólnoustrojowych, w których stan zapalny o niewielkim nasileniu odgrywa główną rolę, jak przykładowo: wysokie ciśnienie krwi, niedobór żelaza, zespół metaboliczny, nadwaga. W przypadku wymienionych chorób obecność każdego przeciwciała i swoistych względem niego pokarmów przyczynia się do patologicznej reakcji organizmu. IL-12 jako środek wspomagający wzrost ochronnej odporności humoralnej. Metzger DW. Expert Rev Vaccine, (5): Enhancement of humoral immunity by interleukin-12. Metzger DW, Buchanan JM, Collins JT, Lester TL, Murray KS, Van Cleave. VH, Vogel LA, Du. Ann N Y Acad Sci., 1996, 31(795): Przeciwciała IgG4 są uważane za przeciwciała niezapalne, przez co rozumiemy ich niezdolność do generowania przewlekłego procesu zapalnego. Wynika to z faktu, iż IgG4 nie powoduje ani aktywacji dopełniacza ani opsonizacji swoistego antygenu, a te działania są warunkiem koniecznym do identyfikacji i zniszczenia powstałego kompleksu przeciwciało-antygen pokarmowy przez fagocyty. To właśnie ów proces zniszczenia utożsamiany jest z reakcją zapalną: Bez procesu opsonizacji i aktywacji układu dopełniacza nie ma reakcji zapalnej; IgG1 i IgG3 mają silne prozapalne działanie; IgG4 ma ochronne, przeciwzapalne właściwości. Opsonizacja Fagocyty mogą zidentyfikować, a następnie zniszczyć antygen tylko wówczas, gdy zostanie on oznaczony. Dzięki temu staje się on widoczny, a proces opsonizacji (spłaszczania) prowadzony jest przez przeciwciała. W klasie przeciwciał IgG, właściwość opsonizacji wykazują przede wszystkim podklasy IgG1 i IgG3, podczas gdy przeciwciała IgG4 nie wykazują aktywności opsonizacyjnej. Podsumowując, IgG4 nie mają możliwości znakowania antygenów w taki sposób, aby fagocyty mogły je zidentyfikować. Dopełniacz Zespół układu dopełniacza składa się z około 30 białek, które są zaangażowane w regulację reakcji zapalnej. Biorą one udział zarówno w aktywacji, jak i w zakończeniu reakcji zapalnej. Podklasa IgG4 nie jest zdolna do aktywacji układu dopełniacza. Inhibition of complement activation by IgG4 antibodies. Van der Zee JS, van Swieten P, Aalberse RC. Clin Exp Immunol., 1986, 64(2):

6 Wnioski Aby zidentyfikować alergeny pokarmowe, wywołujące przewlekłe choroby o podłożu zapalnym, wskazane jest wykonanie wyłącznie badania swoistych przeciwciał IgG Badanie przeciwciał IgE jest wskazane tylko w przypadku alergii natychmiastowej, typu I. Oddzielne testowanie przeciwciał podklasy IgG4 nie jest zalecane, gdyż nie nadaje się do wykrywania pokarmów alergizujących, wywołujących zarówno ostre jak i opóźnione typy alergii pokarmowej. 6