image

Огляд Review


DOI 10.25040/ntsh2018.01.04


УДК 616-056.3:616.211-002.193]:577.27


РОЛЬ МОЛЕКУЛЯРНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У ДІАГНОСТИЦІ ПАЦІЄНТІВ З ПИЛКОВОЮ АЛЕРГІЄЮ


Світлана Зубченко, Валентина Чоп’як


Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького,

Львів, Україна

svitlana_zu@meta.ua


Вступ. Алергічні хвороби є однією з частих причин порушення стану здоров’я дитячого та дорослого населення світу. Пилкова алергія належить до найбільш поширених алергічних захворювань. За даними епідеміологічних досліджень, у розвинених країнах до цього за- хворювання схильні від 5 до 34% населення, причому більшість хворих – це люди молодого працездатного віку. За невтішними прогнозами науковців у 2025 році очікується поширення цієї патології до 50% серед європейського населення. Заразом знання в галузі діагностики алергопатології постійно удосконалюються. Сучасний підхід ґрунтується на основі компо- нентів алергенів або компонентної діагностики. Компонентна діагностика допомагає іден- тифікувати причинний алерген і на цій підставі обрати терапевтичну тактику з прогнозом її ефективності для конкретного пацієнта, а також запропонувати персоніфіковані дієту, елі- мінаційні заходи, застереження щодо способу життя й уникнення загрозливих для життя станів тощо.


Мета. Продемонструвати практичне рішення вибору ефективної терапевтичної тактики на підставі компонентних досліджень у пацієнтів з пилковою алергією.


Матеріали і методи. Пацієнти з алергічним ринітом / кон’юнктивітом, рандомізовано ві- дібрані згідно з їхнім первинним візитом впродовж першого тижня серпня поточного року. Проводили загальні лабораторні та інструментальні дослідження, SPT екстрактами алергенів (Diater, Іспанія), визначення загального сироваткового і специфічних IgE методом імуно- ферментного аналізу з використанням тест систем «Euroimmun». Для виявлення видоспе- цифічних компонентів алергенів використовували імунофлюоресцентний метод ImmunoCAP (Thermo Scientific, Uppsala, Швеція). Матеріалом дослідження була сироватка крові.


Результати. Згідно з результатами шкірного прик-тестування, 50% пацієнтів могли б отри- мати АІТ двома різними екстрактами алергенів: «Суміш бур’янів» і «Суміш трав». На підставі молекулярних досліджень з’ясувалось, що жодному з цих пацієнтів така комбінація не підхо- дить (20% осіб мали істинну сенсибілізацію до алергенів пилку трав, у тім числі маркер пе- рехресно-реактивних молекул, 30% були сенсибілізованими істинними алергенами полину і/або амброзії).


Висновки. На підставі шкірного прик-тестування та молекулярної діагностики лікар при- ймає принципово різне рішення щодо вибору екстрактів для проведення АІТ. Компонент- не визначення сенсибілізуючого профілю та висока чутливість цього методу дає змогу ви- явити істинний білок, який є першопричиною виникнення алергії та призначити етіотропну алергенспецифічну імунотерапію саме тим алергеном, до якого виявлена сенсибілізація. У лікуванні пацієнтів важливо використовувати стандартизовані за активністю алергени, які контрольовані на наявність мажорних компонентів, що допомагає досягнути максимально високого ефекту лікування.


Kлючові слова: молекулярна діагностика, пилкова алергія, алерген-специфічна імуноте- рапія.

image

Огляд Review


ROLE OF MOLECULAR STUDIES IN DIAGNOSTICS OF PATIENTS WITH POLLEN ALLERGY


Svitlana Zubchenko, Valentyna Chopyak


Danylo Halytsky Lviv National Medical University, Lviv, Ukraine svitlana_zu@meta.ua


Introduction. Allergic diseases are among the most frequent disorders of children and adult health worldwide. Pollen allergy is among the most common allergic diseases. According to the data of epidemiological studies, 5 to 34% of the population in developed countries is suscepti- ble to this disease. Moreover, most patients are young individuals of working age. According to unfavorable scientist forecasts, in 2025, this pathology is expected to spread among 50% of the European population. However, knowledge in the area of allergopathy diagnostics is constantly improving. Contemporary approach is based on allergen components or component diagnostics. Component diagnostics enables to identify causative allergen and thus choose therapeutic tactics with the prognosis of its efficacy for each patient, as well as to suggest a personalized diet, elim- ination measures, warnings on lifestyle and avoidance of life-threatening conditions, etc.


Aim. To demonstrate the practical reasoning of the choice of effective therapeutic tactics based on component investigations in patients with pollen allergy.


Materials and methods. Patients with allergic rhinitis/conjunctivitis have been randomly se- lected after their primary visit in the first week of August of the current year. General laboratory and instrumental examination, SPT with allergen extracts (Diater, Spain), determination of total serum and specific IgE by immunoenzymatic assay using test systems “Euroimmun” were per- formed. Immunofluorescence method ImmunoCAP (Thermo Scientific, Uppsala, Sweden) was used for the detection of species-specific allergen components. The material of investigation was blood serum.


Results. According to the results of skin prick-test, 50% of patients could receive AIT with two different allergen extracts” “Mixture of weeds” and “Mixture of herbs”. Based on molecular research, it was revealed that such combination was appropriate for none of the patients (20% of individuals had genuine sensitization to allergens of herb pollen, including the marker of cross- reactive molecules, 30% of individuals were sensitive to genuine allergens of Artemisia and/or Ambrosia).


Conclusions. Based on skin prick-test and molecular diagnostics, the doctor makes a completely different decision concerning the choice of extracts for AIT conduction. Component detection of the sensitizing profile and high sensitivity of this method enable to reveal a genuine protein, which is the initial cause of allergy appearance, and prescribe etiotropic allergen-specific immunotherapy with the very allergen, to which sensitization was detected. In the treatment of patients, it is important to use allergens, standardized by activity, which are monitored in terms of the presence of major components that allow reaching the highest effect of treatment.


Key words: molecular diagnostics, pollen allergy, allergen-specific immunotherapy.


Вступ. Уже понад двадцять років минуло від моменту першої концепції алергодіа- гностики на основі компонентів алерге- нів або компонентної діагностики (compo- nent-resolved diagnostics, CRD) [12]. З тих пір обсяг знань у цій царині постійно збіль- шується, а якість – удосконалюється. По-

ходження алергії з’ясовується на рівні ком- понента. Компонентами алергену є білки, які за своєю структурою дуже схожі (го- мологічні) і належать до тієї самої білкової сім’ї, хоча й мають зовсім інше походження. Впровадження у практику компонентної ді- агностики допомагає практичним лікарям

image

Огляд Review


спрогнозувати вірогідність виникнення симптомів алергії, можливість перехресної алергії, визначити ризики появи гострих станів, обрати оптимальні елімінаційні за- ходи, зокрема дієту при проявах харчової алергії, а також підвищити ефективність алергоімунотерапії (АІТ) [10]. Базовий до- кумент, на який треба опиратись під час проведення компонентних досліджень,


Результати нашого компонентного дослі- дження мають регіональні особливості, які передусім залежали від клімато-гео- графічних умов регіону. За нашими бага- торічними спостереженнями, найчастіше серед пацієнтів, чутливих до пилку бур’я- нів, виявлялась сенсибілізація до полину, який поширений на всій території Украї- ни. Оскільки Західна Україна є частиною Європейського континенту, поширеність сенсибілізації до цього бур’яну подібна до низки європейських країн. Зокрема, полин (Mugwort) є важливою причиною алергії серед мешканців Німеччини та Іта- лії, де сенсибілізація до нього становила 23% і 17%, відповідно. На півночі Франції Mugwort є третьою найважливішою причи- ною полінозу в дітей після трав і Plantago,

а відсоток сенсибілізованих – 21%. Щодо Польщі, яка межує з Західною Україною, то дослідження виявили, що чутливість до Mugwort становила 82,9% [9, 10].


Амброзія полинолиста (Ragweed) родом з Північної Америки. Відтак пилок Ragweed вважається ключовим алергеном у фор- муванні клінічної симптоматики пацієнтів Вашингтона, штат Колумбія, Тусона, штат Арізона і Тулса, штат Оклахома. В меш- канців Чикаго чутливість до амброзії була на 45% більшою, ніж до пилку всіх інших бур’янів. У Європі тяжкість проявів алергії, яка пов’язана з сенсибілізацією до амбро- зії, залежала від географічного регіону. Се- ред 507 дітей з астмою, віком від 1 до 17 років з центрального регіону Італії, лише у 5,9% осіб виявили специфічні IgE до різних видів Ragweed. У Франції, у долині Rhоne, серед 646 дорослих виявили 5,4% осіб, які симптоматично реагували на пилок амбро- зії, тоді як у 5,9% досліджуваних виявили специфічні IgE до цього пилку. У півден- ній частині Швейцарії серед 503 пацієнтів з пилковою алергією у 17% осіб виявлена чутливість до амброзії [10].


Розповсюдження Амброзії полинолистої на території України почалось з 60-70 ро- ків минулого століття з Криму. На тери- торії Західної України амброзія з’явилась понад 20 років, її ареал швидко збільшу- ється. Як свідчать результати наших до- сліджень і кількарічні спостереження, прихована сенсибілізація до амброзії все частіше трапляється у мешканців західних областей України. Однак найбільш поши- реною є сенсибілізація до трав , зокрема до Тимофіївки лугової. Тому хибнопози- тивні результати шкірних прик-тестів у досліджуваних пацієнтів, що вказували на ко-сенсибілізацію до трав і бур’янів, мож- на пояснити наявністю sIgE до перехрес- но-реактивних маркерів профіліну Phl р 12 і полкальцину – Phl р 7.


Отже, з’ясовано, що на підставі шкірно- го прик-тестування та молекулярної діа- гностики лікар приймає принципово різне рішення щодо вибору екстрактів для про- ведення алергенспецифічної імунотерапії. Згідно з результатами шкірного прик-тесту- вання, 50% пацієнтів могли б отримати АІТ двома різними екстрактами алергенів «Су- міш бур’янів» і «Суміш трав». На підставі

image

Огляд Review


молекулярних досліджень з’ясувалось, що жодному з цих пацієнтів така комбінація не підходить (20% осіб мали істинну сенсибі- лізацію до алергенів пилку трав, у тім числі маркер перехресно-реактивних молекул, 30% були сенсибілізованими істинними алергенами полину і/або амброзії). Оскіль- ки діагностика на підставі шкірних прик- тестів була менш точною, ніж проведені молекулярні дослідження для ідентифікації істинних джерел алергенів, оптимальний вибір тактики АІТ такому контингенту паці- єнтів було розроблено на підставі молеку- лярних досліджень.

  1. Пацієнтам з виявленими компонентами трав – Phl p 1/ Phl p 5 (+), Phl p 7/ Phl p 12 (±) запропоновано АІТ екстрактом пилку трав.

  2. Пацієнтам з виявленими компонентами амброзії - Amb a 1 (+), Art v 1/Art v 3 (-) запропоновано АІТ екстрактом пилку амброзії.

  3. Пацієнтам з виявленими мажорними компонентами пилків амброзії - Amb a 1 (+) і полину – Art v 1/Art v 3 (+) за- пропоновано АІТ екстрактами пилків ам- брозії та полину.

  4. Пацієнтам з виявленими компонентами полину – Amb a 1 (-), Art v 1/Art v 3 (+)

    запропоновано АІТ екстрактом пилку полину.

  5. Пацієнтам з виявленими лише мінорними компонентами трав – Phl p 1/ Phl p 12 (+) екстракт пилку трав не рекомендовано.


Висновки

  1. Пацієнтам з пилковою алергією, особли- во полісенсибілізованим, треба обов’яз- ково провести компонентну алерго- діагностику для правильного вибору тактики лікування, корекції терапії на етапі спостереження за пацієнтом і оцін- ки її ефективності.

  2. Компонентне визначення сенсибілізую- чого профілю згідно з Консенсусом з мо- лекулярної алергодіагностики та висока чутливість цього методу допомагає ви- явити істинний білок, який є першопри- чиною виникнення алергії та призначити етіотропну алергенспецифічну імуноте- рапію саме тим алергеном, до якого ви- явлена сенсибілізація.

  3. У лікуванні пацієнтів важливо вико- ристовувати стандартизовані за актив- ністю алергени, які контрольовані на на- явність мажорних компонентів, що дає змогу досягнути максимально високого ефекту лікування.


Література


  1. Asam C, Hofer H, Wolf M, Aglas L, Wallner M. Tree pollen allergens – an update from a molecular perspective. Allergy. 2015;70(10):1201-1211.

  2. Canonica GW, Ansotegui IJ, Pawankar R, Schmid-Grendelmeier P, van Hage M, Baena-Cagnani CE, Melioli G, Nunes C, Passalacqua G, Rosenwasser L, Sampson H, Sastre J, Bousquet J, Zuberbier T, WAO-ARIA-GA2LEN Task Force: Allen K, Asero R, Bohle B, Cox L, de Blay F, Ebisawa M, Maximiliano- Gomez R, Gonzalez-Diaz S, Haahtela N, Holgate S, Jakob T, Larche M, Maria Matricardi P, Oppenheimer J, K Poulsen L, E Renz H, Rosario N, Rothenberg M, Sanchez-Borges M, Scala T, Valenta A WAO-ARIA- GA2LEN consensus document on molecular-based allergy diagnostics. World Allergy Organ Journal. 2013;6(1):1-17.

  3. Letrán A, Espinazo M, Moreno F. Messurement of IgE to pollen allergen components is helps in selecting patients for immunotherapy. An Allergy Asthma Journal. 2013;11:293-29

  4. Movérare R, Larsson H, Carlsson R, Holmquist I. Mugwort-sensitized individuals from North Europe, South Europe and North America show different IgE reactivity patterns. International Archives of Allergy and Immunol 2011;154:164-172.

  5. Niederberger V. Allergen-specific immunotherapy. Immunology Lett2009;122:131-133.

  6. Oberhuber C, Ma Y, Wopfner N, Gadermaier G, Dedic A, Niggemann B, Maderegger B, Gruber P, Ferreira F, Scheiner O, Hoffmann-Sommergruber K. Prevalence of IgE-binding to Art v 1, Art v 4 and Amb a 1 in mugwort-allergic patients. International Archives of Allergy and Immunol 2008;145:94-101.

  7. Panzner P, Vachová M, Vítovcová P, Brodská P, Vlas T. A comprehensive analysis of middle-European molecular sensitization profiles to pollen allergens. International Archives of Allergy and Immunol 2014;164:74-82.

  8. Pichler U, Hauser M, Wolf M, Bernardi ML, Gadermaier G, Weiss R, Ebner C, Yokoi H, Takai T, Didierlaurent A, Rafaiani C, Briza P, Mari A, Behrendt H, Wallner M, Ferreira F. Pectate lyase pollen allergens: sensitization profiles and cross-reactivity pattern. Public Library of Science One. 2015;10:e0120038.

    image

    Огляд Review


  9. Sastre J, Landivar ME, Ruiz-García M, Andregnette-Rosigno MV, Mahillo I. How molecular diagnosis can change allergen-specific immunotherapy prescription in a complex pollen area. Allergy. 2012;67:709- 711.

  10. Sastre J. Molecular diagnosis in allergy. Clinical and Experimental Allergy. 2010;40:1442-14

  11. Stemeseder T, Hemmer W, Hawranek T, Gadermaie Marker allergens of weed pollen – basic considerations and diagnostic benefits in the clinical routine: part 16 of the series molecular allergology. Allergo Journal International. 2014;23:274-280.

  12. Valenta R, Lidholm J, Niederberger V, Hayek B, Kraft D, Grönlund H. The recombinant allergen- based concept of component-resolved diagnostics and immunotherapy (CRD and CRIT). Clinical and Experimental Allergy. 1999;29:896-904.

  13. Wahl P, Roig J, Wimmel M, Canejero A. In vitro investigation of cross-reactivity between Olea europea L. (OE), Syringa vulgaris L. (SV) and Fraxinus excelsior L. (FE) pollens. Allergу. 1992;47:185.


Стаття надійшла 12.06.2018

Після допрацювання 17.07.2018

Прийнята до друку 8.08.2018