АМ — аллергенные молекулы

АР — аллергическая реакция

АСИТ — аллергенспецифическая иммунотерапия

СОА — синдром оральной аллергии

IgE — иммуноглобулин Е

IgE-антитела — антитела класса IgE

Определение сенсибилизирующего профиля имеет большое значение в лечении больных с аллергопатологией для проведения элиминационных мероприятий с целью ограничения контакта с причинными аллергенами (соблюдение гипоаллергенных диеты и условий быта), а также для обоснования необходимости проведения аллергенспецифической иммунотерапии (АСИТ). Методы аллергодиагностики постоянно совершенствуются. Статья посвящена появившемуся сравнительно недавно методу компонентной аллергодиагностики.

Исторические вехи аллергодиагностики. История аллергодиагностики берет свое начало в 1870 г., когда английский доктор Чарльз Блэкли поцарапал кончиком гвоздя кожу предплечья своей руки, и, растерев на месте царапины небольшую щепотку пыльцы злаковых трав, с удивлением обнаружил появление волдыря в месте царапины [1]. В своих лекциях академик А.Д. Адо акцентировал внимание на то, что важно было даже не столько открытие, а то, что его в те времена заметили и оценили. Более 130 лет метод кожного тестирования служит верой и правдой аллергологам, позволяя диагностировать сенсибилизацию к самым различным аллергенным экстрактам. В 1967 г. произошло еще одно знаменательное событие: открытие иммуноглобулина Е (IgE) и доказательство его причастности к патогенезу аллергических заболеваний [2]. В конце 60-х годов XX века был разработан радиоаллергосорбентный тест, позволяющий определять антитела класса IgE (IgE-антитела), специфичные к водно-солевым экстрактам аллергенов. В течение последующих 40 лет во многих лабораториях мира шли кропотливые работы по выделению из водно-солевых экстрактов основных молекул, способных индуцировать продукцию специфичных только к этим компонентам IgЕ-антител. Благодаря прогрессу в молекулярной аллергологии удалось описать множество клинически значимых аллергенных молекул (АМ), определить их аминокислотные последовательности и провести классификацию по биохимическим функциям. Теперь в базе данных Allergome, являющейся свободным интернет-каталогом аллергенов, собраны описания 1985 различных источников аллергенов и 2145 отдельных АМ (не считая различных изоформ и эпитопов) [3]. Многие аллергены получены в чистом виде из натуральных источников, a 1158 АМ синтезированы методами генной инженерии в качестве рекомбинантных белков.

Технология биочипов появилась из-за необходимости проведения большого количества однотипных микроанализов с целью значительного снижения их себестоимости. Основа нынешней технологии производства биочипов независимо разработана в конце 80-х годов двумя группами исследователей — учеными из Югославии и России, а также учеными из Великобритании. История создания «русского биочипа» связана с отечественной командой под руководством академика РАН А.Д. Мирзабекова [4]. К сожалению, в связи с отсутствием финансирования этих исследований в 90-е годы прошлого века дальнейшие разработки биочипов в России были прекращены, но продолжали активно проводиться в ведущих американских и европейских лабораториях [5].

Методы диагностики аллергических заболеваний с применением не экстрактов аллергенов из натурального сырья, а отдельных очищенных или полученных рекомбинантным путем АМ в англоязычной научной литературе принято называть термином, предложенным австрийским исследователем R. Valenta, «component-resolved diagnostics», что дословно означает «диагностика к компонентам» [6].

Первая коммерческая система in vitro для подобного анализа ImmunoCAP ISAC («Phadia AB», Швеция) — биочип, содержащий 103 компонента из более 50 натуральных источников аллергенов и включающий в себя основные клинически значимые видоспецифичные и перекрестно-реактивные маркеры, появилась в 2007 г.

Классическое понятие «аллерген» подразумевает вещество биологического происхождения, способное при контакте с сенсибилизированным организмом вызывать аллергическую реакцию (АР), или биологический материал, содержащий АМ. С позиций молекулярной биологии «аллерген» — определенное вещество, содержащее молекулярные структуры, которые могут связываться с рецептором IgE-антитела и, высвобождая медиаторы, вызывать АР. Для обозначения происхождения аллергена к его номенклатурному названию добавляется буква «r» в случае получения его рекомбинантным путем или «n» в случае если аллерген выделен из натурального сырья (например, rBet v 1 и nAmb a 1 соответственно). Рекомбинантные

аллергены иногда значительно отличаются от их природных аналогов, например по наличию углеводных детерминант и конформационных эпитопов. Это может нарушать их способность взаимодействовать с иммуноглобулинами [7].

Значение компонентной диагностики в клинической практике. Приверженность аллергологов к повседневной диагностике методом кожных тестов с водно-аллергенными экстрактами основана на том понятии, что содержание в экстракте большого количества молекул со свойствами аллергенов позволяет выявлять сенсибилизацию более точно, чем только к одному компоненту. Например, АР на пыльцу злаковых трав могут быть обусловлены сенсибилизацией к множеству различных белков аллергенов. На рис. 1

По способности АМ вызывать индукцию специфичных IgE-антител либо у большинства сенсибилизированных, либо лишь в редких случаях, аллергены делят на мажорные и минорные. Полиморфизм клинических проявлений опосредованных IgE-реакций обусловлен вариабельностью сочетаний комплексов IgE—антитело + молекулярный компонент. В табл. 1

Многие аллергены способны к перекрестному реагированию с IgE-антителами. К растительным аллергенам с ограниченной перекрестной реактивностью относятся представители групп белков LTP и PR-10 [9].

До сих пор описаны 42 аллергена, относящихся к группе PR-10 белков. Белки PR-10 — мажорные аллергены пыльцы березы и ольхи, а также многих плодов: яблока, персика, груши, абрикоса и др. У больных, сенсибилизированных к белкам PR-10, многие овощи и фрукты при употреблении в сыром виде могут вызывать клинические проявления синдрома оральной аллергии (СОА) [10]. Тяжелые системные АР на растительные продукты, содержащие белки PR-10, возникают редко, поскольку аллергены с такой структурой разрушаются при термической обработке, а также под воздействием соляной кислоты и пищеварительных ферментов.

В группу белков LTP входят, прежде всего, аллергены персика, лесного ореха, пыльцы полыни и еще 134 аллергенных компонента. Эти белки устойчивы к термической обработке, и любые блюда из содержащих их продуктов могут вызывать симптомы пищевой аллергии. Сенсибилизация к белкам LTP проявляется клинически системными, часто тяжелыми, реакциями [11].

К растительным аллергенам с выраженной перекрестной реактивностью относятся профилины — белки, связывающие кальций и гликопротеины CCD. К профилинам относят компоненты пыльцы березы и тимофеевки, а также аллерген латекса Hev b 8. Профилин — структурный белок эукариотных клеток. Профилины выделены из 178 различных натуральных источников. Они теряют аллергенную активность при термической и кислотной обработке. Сенсибилизация к профилинам проявляется по типу СОА, возникающего на многие продукты растительного происхождения [12]. Белками, связывающими кальций, являются аллергены пыльцы березы Bet v 4 и пыльцы тимофеевки Phl p 7. Аллергены этой группы представлены только в пыльце растений и не содержатся в растительной пище. Это маркеры перекрестных реакций между различными видами пыльцы [13]. Всего известно 296 протеинов этой группы. Сенсибилизация к белкам CCD встречается редко. Однако описаны случаи тяжелых АР на ананас и арахис, обусловленных этими аллергенными компонентами [14].

В табл. 2

Аллергены животного происхождения с ограниченной перекрестной реактивностью, цистеиновые протеазы и NPC2, относятся к мажорным клещевым аллергенам, по сути определяющим сенсибилизацию к экстракту домашней пыли [15]. К цистеиновым протеазам относятся главные аллергены клещей домашней пыли Der p 1 и Der f 1. Аллергены этой группы также выявлены у других домашних клещей и клещей амбарно-зернового комплекса: Tyrophagus putrescentiae, Glycyphagus domesticus, Blomia tropicalis, Acarus siro и др.

К семейству белков NPC2 принадлежат аллергены пироглифидных клещей: Der p 2 и Der f 2 и аллерген амбарного клеща Euroglyphus maynei Eru m 2. Кроме того, протеины NPC2 являются аллергенами клещей Glycyphagus domesticus, Lepidoglyphus destructor, Tyrophagusputrescentiae и др.

Животные аллергены с выраженной перекрестной реактивностью — парвальбумины, тропомиозины и сывороточные альбумины.

Парвальбумины (белки группы альбуминов, связывающие кальций) — главные аллергены рыб: Cyp c 1 карпа и Gad c 1 трески. Парвальбумины представляют группу аллергенов, способных вызвать серьезные, часто угрожающие жизни АР на рыбу [16].

Тропомиозины — белки, обнаруживаемые у всех членистоногих. Эти белки входят в состав миофибрилл мышц и регулируют процесс сокращения мышц. Чаще всего сенсибилизация к тропомиозинам происходит при контакте с аллергенами клещей домашней пыли (Der p 10), при употреблении морепродуктов (Pen a 1, Pen i 1, Pen m 1).

К сывороточным альбуминам относят аллергены сыворотки крови коровы Bos d 6, кошки Fel d 2, собаки Can f 3, лошади Equ c 3. Эти аллергены также представлены практически во всех пищевых продуктах животного происхождения: мясе, молоке, яйцах, субпродуктах.

Выявление IgE-антител к компонентам позволяет прогнозировать тяжесть АР на пищевые продукты, назначать индивидуальную диету. Определение сенсибилизирующего профиля к мажорным и минорным компонентам аллергенных экстрактов дает объективные основания для выделения клинически значимых симптомов аллергического заболевания, назначения правильного состава аллерговакцин для АСИТ и прогнозирования ее эффективности [17].

Ниже приводятся описания клинических случаев. Все пациенты наблюдались авторами на базе НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН, лаборатория клинической аллергологии.

Клинический случай 1 (реакция на тропомиозины). Мальчик 9 лет с диагнозом: аллергический персистирующий ринит. Бронхиальная астма, персистирующая, легкое течение. Наблюдается в аллергологическом кабинете с 4-летнего возраста с жалобами на симптомы круглогодичного ринита и приступы удушья на фоне респираторных инфекций. Мать ребенка отрицала наличие острых реакций на пищу. Отметила лишь, что мальчик не любит рыбу и не ест ее. Кожные тесты с аллергенами клещей домашней пыли были резко положительными. Кроме того, выявлен высокий уровень IgE-антител к аллергенам D. pteronyssinus и D. farinae (ImmunoCap, Phadia AB), превышающий 100 кЕ/л. По достижении 5-летнего возраста ребенку назначена АСИТ аллергенами клещей домашней пыли. После проведения двух курсов аллергенспецифического лечения состояние ребенка ухудшилось, в связи с чем принято решение отменить АСИТ и начать базисную ингаляционную терапию интрабронхиальными глюкокортикостероидами. В возрасте 8 лет у ребенка наблюдался приступ бронхоспазма на запах свежеприготовленных морепродуктов (крабов). В 2011 г. проведено повторное аллергообследование методом компонентной аллергодиагностики (ImmunoCap ISAC, Phadia). На рис. 2

Таким образом, у пациента ретроспективно выявлена сенсибилизация к белкам группы тропомиозина Der p 10 в отсутствие сенсибилизации к мажорным аллергенам клещей домашней пыли Der p 1 и Der p 2, что косвенно может объяснить неэффективность проведенной АСИТ.

Клинический случай 2 (аллергия на персик). Пациентка 24 лет с клинической картиной аллергического риноконъюнктивита в сезон цветения деревьев и СОА. При обследовании методом кожных проб получены положительные реакции с аллергенами пыльцы лиственных деревьев. СОА проявлялся в виде отеков губ, неба и задней стенки глотки, возникающих через 2—3 мин после употребления в пищу персиков. Больная обследована с использованием метода компонентной аллергодиагностики с целью уточнения спектра сенсибилизации, в частности для назначения индивидуальной диеты и прогнозирования дальнейшего течения заболевания, в том числе для решения вопроса об эффективности проведения АСИТ причинно-значимыми аллергенами. При обследовании выявлена выраженная реакция (высокий уровень IgE-антител) к патогенетически значимым белкам семейства PR-10, к которой относятся мажорные белки пыльцы березы и лиственных деревьев, а также многих фруктов и овощей, включая персик (Pru p 1). Пациентке разъяснили, что аллергическая реакция на персик происходит только в полости рта, при попадании в желудок под воздействием соляной кислоты меняется структура белка Pru p 1 и он теряет свои свойства аллергена. Более того, небольшая термическая обработка позволит ей употреблять персики без риска развития АР. Кроме того, будет получен хороший клинический эффект при проведении АСИТ аллергенами пыльцы березы.

Клинический случай 3 (аллергия на персик). Пациентка 39 лет обратилась с жалобой на то, что у нее впервые в жизни произошла АР на пищевой продукт, которая ее очень напугала. После физической нагрузки она съела персик и через 10 мин почувствовала резкую слабость, сердцебиение, головокружение, затруднение дыхания, возникновение генерализованной крапивницы, отеков мягких тканей лица, шеи. Пациентка приняла антигистаминный препарат, симптомы купировались, состояние нормализовалось через 40 мин. После консультации решено провести аллергообследование с использованием метода компонентной аллергодиагностики для исключения/подтверждения вероятности сенсибилизации к белкам группы LTP, что в дальнейшем позволит спрогнозировать дальнейшее течение заболевания, а также определить спектр лечебных мероприятий. В результате аллергодиагностики выявлены специфические IgE-антитела к компоненту персика Pru p 3, относящемуся к группе белков LTP. Кроме того, выявлены специфические IgE к другим источникам LTP, находящимся в лесных орехах (Cor a 8) и пыльце полыни (Art v 3). Пациентке назначена элиминационная диета и даны разъяснения по поводу того, что LTP-аллергены являются очень стойкими, не разрушаются ни соляной кислотой в желудке, ни термической обработкой. Поэтому элиминация этих продуктов из рациона должна быть абсолютной. АСИТ, вероятнее всего, также будет малоэффективной. Были даны рекомендации по проведению самостоятельных скоропомощных мероприятий с препаратами, которые она всегда должна иметь при себе.

Процесс постижения в науке идет от простого к сложному. В основе проблемы всегда лежит макрофеномен. Основа любой аллергопатологии — сенсибилизация организма к какому-либо веществу. Молекула IgЕ может соединиться с соответствующим эпитопом только одной молекулы в аллергенном экстракте. Вариабельность композиций формирования таких иммунных комплексов определяет значительные различия как в клинических симптомах, так и тяжести патологии.

Внедрение дорогостоящих технологий в диагностику всегда сопровождается скептицизмом практикующих врачей, привыкших к повседневным методам. Обращаясь к классикам, хочется напомнить два афоризма: «У человека есть только два пути: или прогресс, или деградация; консерватизм в чистом виде противоречит сути законов вселенной» (Алфред Норт Уайтхед) и «Прогресс человечества основывается на желании каждого человека жить не по средствам» (Сэмюэл Батлер). Компонентная диагностика — это революционное направление в аллергологии, которое в скором времени станет незаменимым помощником в практике врачей.