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El alérgeno del mes: ¿Qué son los panalergenos?

Como vimos en nuestra entrada de ayer, la reactividad cruzada entre alérgenos de especies diferentes (distintos pólenes, diferentes alimentos… a veces, incluso entre alérgenos respiratorios y alérgenos alimentarios), incluso, en ocasiones, de géneros y familias taxonómicas distantes o escasamente relacionadas, es un fenómeno que depende de la homología de esos alérgenos entre sí. Los alérgenos que desencadenan respuesta de IgE suelen ser proteínas que estimulan el sistema inmunitario por sí solas o en combinación con otros elementos (haptenos). Su capacidad para estimular el sistema inmunitario no depende únicamente de su composición (las proteínas están formadas por cadenas de unos elementos llamados aminoácidos, y el orden con que estos aminoácidos están dispuestos en una proteína, diferente de unas proteínas a otras, recibe el nombre de secuencia), sino también de la forma que esa cadena adopta en las tres dimensiones del espacio (a lo cual llamamos estructura): la alergenicidad de una proteína se relaciona, entonces, con su secuencia y su estructura.

El conocimiento de las reactividades cruzadas es de relevancia para el diagnóstico y manejo etiológico de las enfermedades alérgicas.

Desde los años 90 del siglo pasado, gracias a la aplicación de técnicas de biología molecular, se han identificado una serie de alérgenos responsables de la reactividad cruzada. Estos alérgenos son proteínas ampliamente extendidas en los seres vivos (fundamentalmente, aunque no de forma exclusiva, en el reino vegetal), implicadas en funciones biológicas importantes (generalmente de defensa), por lo que sus secuencias y estructuras están altamente conservadas: a lo largo de la evolución de los seres vivos, estas proteínas han variado poco, y por ello están presentes en especies muy diferentes, de forma idéntica o con escasas variaciones en su conformación.

A estas moléculas, responsables de la reactividad cruzada entre especies relacionadas taxonómicamente o no, las llamamos «panalergenos«: el prefijo «pan-«, procedente del griego, significa «todo», y participa en la formación de nombres y adjetivos dando un sentido de totalidad o de conjunto. Son alérgenos que están distribuidos ampliamente en las diversas especies de seres vivos (no en todas, desde luego, ni mucho menos,pero la utilización del prefijo «pan-» resulta adecuada para aludir a esa extensa distribución), pues se han mantenido constantes a lo largo de la escala evolutiva con escasos cambios en su composición o estructura (al menos, en la parte que se comporta como epítopo, que, recordemos, es la parte que se une a la molécula del anticuerpo IgE).

Debido a su prevalencia y repercusión clínica, podemos destacar los siguientes panalergenos:

Proteínas transportadoras de lípidos (LTP): Son proteínas de unos 9 kDa de peso con función defensiva y estructural, que están presentes en el polen de diversas especies y en el látex. Juegan un papel importante en la alergia a las plantas de la familia de las rosáceas, entre las que está el melocotón. Se trata de una proteína bastante estable a la digestión y a la temperatura elevada, lo cual permite que, cuando se ingiere, pueda llegar intacta a zonas bajas del tubo digestivo y producir reacciones sistémicas, incluso anafilaxia.

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Polcalcinas: Son proteínas fijadoras de calcio, también con un peso molecular en torno a 9 kDa, que están relacionadas con la germinación y el crecimiento de las plantas en las que están presentes. Se encuentran en el polen de árboles (como el olivo), de malezas (como el chenopodium) y de gramíneas, conservando al menos el 75% de su secuencia de aminoácidos entre unas especies y otras.

Homólogos de Bet v 1:  El Bet v 1 es el alérgeno principal del abedul, al cual están sensibilizados un muy elevado porcentaje de alérgicos a este polen.  Proteínas homólogas a este alérgeno pueden encontrarse en alimentos como la manzana y la avellana. Aunque lo más frecuente es que su ingestión sólo produzca síntomas en la boca y los labios («síndrome de alergia oral»), son termorresistentes (es decir, resistentes a las temeperaturas elevadas), por lo que también podrían llegar a zonas más bajas del tubo digestivo y producir reacciones generalizadas.

Profilinas: Son proteínas de 12-15 kDa, que se encuentran en todas las células eucarióticas (las células eucarióticas son las que tienen núcleo, es decir, las de los organismos superiores), y participan en la regulación de los procesos de movimiento celular y en la transmisión de señales intracelulares. Podemos encontrarlas en alimentos vegetales, pólenes, látex y veneno de himenópteros, y su secuencia de aminoácidos está altamente conservada entre unas especies y otras, llegando a presentar el 70-85% de homología. Cuando la sensibilización a profilinas se manifiesta como alergia alimentaria, los síntomas que produce se limitan a la cavidad oral y sus inmediaciones, produciendo síndrome de alergia oral, debido a que se trata de moléculas sensibles al pH ácido del estómago y a algunas enzimas digestivas.

Determinantes de hidratos de carbono: Son glicoproteínas en las que precisamente la parte glucídica determina la constitución del epítopo. Son otro de los principales causantes de reactividad cruzada entre algunos pólenes, algunos alimentos vegetales y veneno de himenópteros.

Tropomiosina: De ella ya hemos hablado previemente en este blog. Se considera la responsable de la reactividad cruzada entre ácaros y crustáceos; o sea, entre alérgenos respiratorios y alimentarios, pero, en este caso, ambos del reino animal.

¿A qué llamamos «reactividad cruzada», y por qué se produce?

En nuestra entrada de ayer destacábamos cómo en la práctica clínica es frecuente constatar que hay personas alérgicas a pólenes que también son alérgicas a algunos alimentos vegetales (frutas, frutos secos, legumbres, hortalizas o verduras), y además ocurre que estas personas pueden presentar sensibilizaciones a más de un alimento, no siempre perteneciente a la misma familia.

Estas asociaciones se deben a que estas personas tienen en su sangre anticuerpos (de tipo IgE, que son los que intervienen en estas reacciones alérgicas) que reconocen (y desencadenan la respuesta alérgica frente a) distintas moléculas, presentes en esos pólenes y en esos alimentos vegetales.

A ese fenómeno lo llamamos reactividad cruzada.

La reactividad cruzada, entonces, es el fenómeno que se produce cuando un mismo anticuerpo IgE es capaz de reconocer distintos alérgenos presentes en especies (vegetales o incluso animales) diferentes, desencadenando la respuesta alérgica tras el contacto con cualquiera de esas especies.

Recordemos que un alérgeno es una sustancia que, al introducirse en el organismo, desencadena una respuesta alérgica. El anticuerpo IgE presente en la sangre del enfermo reacciona frente a esa molécula como si fuera un enemigo, se une a ella y pone en marcha una serie de fenómenos que determinan la aparición de los síntomas clínicos de la alergia. Pues bien, el anticuerpo IgE no reconoce cualquier parte de la molécula del alérgeno: tan sólo una determinada zona del mismo, cuya configuración es tal que facilita que el anticuerpo IgE la reconozca y se le una (con frecuencia se utiliza, para explicar esta unión de un modo sencillo, la metáfora de una llave y una cerradura, que encajan perfectamente una en la otra porque tienen formas complementarias). La parte del alérgeno a la cual se une el anticuerpo IgE recibe el nombre de epítopo.

Para que exista reactividad cruzada, tiene que haber moléculas de una y otra especie que presenten epítopos similares. Es decir, no es necesario que se trate de moléculas idénticas: basta con que tengan una zona parecida, siempre que la casualidad quiera que precisamente esa zona sea la que se comporte como epítopo: es decir, la parte de la molécula que se une al anticuerpo IgE del enfermo alérgico. El epítopo de ambas moléculas pueden ser más o menos similares: cuanto más parecidos sean, más fácil es que ocurra la reacción cruzada; y si son idénticos (lo cual puede ocurrir), entonces cabe esperar que la reacción cruzada ocurra siempre.

A la semejanza entre un epítopo y otro la llamamos homología. La reactividad cruzada es rara cuando la homología de los epítopos implicados es inferior al 50% y, en la gran mayoría de los casos, para que ocurra se necesita que haya una homología superior al 70%. Y ésto, como veremos mañana, puede ocurrir incluso entre especies que no están muy cercanas o relacionadas entre sí.

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