viernes, 27 de octubre de 2017

Alérgenos de mariscos: tropomiosina y más allá

La alergia a los mariscos mediada por IgE constituye un problema de salud importante y creciente en niños y adultos. Durante las dos últimas décadas, los avances en bioquímica y biología molecular permitieron la caracterización, la clonación y la producción recombinante de diversos componentes alergénicos de mariscos y péptidos emuladores de epítopos que podrían estar disponibles para la cuantificación de anticuerpos específicos IgE (sIgE), llamado diagnóstico molecular. Esta revisión pretende resumir el conocimiento actual sobre los alérgenos de mariscos y su reactividad cruzada, ya que esto podría ser la clave para optimizar el diagnóstico.

Alérgenos
La Tabla 1 resume los alérgenos de mariscos más relevantes caracterizados en la actualidad. La tropomiosina se considera como el principal alérgeno en la alergia a los mariscos. En realidad, ya a principios de los años 80, Hoffman y su equipo de trabajo identificaron un alérgeno de unión a IgE termoestable en camarones que más tarde se identificó como tropomiosina en el camarón marrón (Penaeus aztecus) que reaccionó con 28/34 (82%) de individuos sensibles al camarón. Además, la tropomiosina se identifica como un panalérgeno de muchas especies de invertebrados, como otros crustáceos (langosta, cangrejo), moluscos (mejillones, ostras, vieiras, pulpos, calamares, caracoles, abulones, bucles, almejas, navajas), cucarachas y ácaros. Las tropomiosinas están presentes en las células musculares y no musculares. En el músculo estriado, median la interacción del complejo troponina-actina para regular la contracción. Obsérvese que las tropomiosinas de los crustáceos comparten una alta homología (hasta 98%), mientras que la identidad de la secuencia de aminoácidos entre el crustáceo y la tropomiosina del molusco es menor, alrededor de 65%.
Las tropomiosinas de los vertebrados, aunque comparten un 55% de homología de secuencia con tropomiosinas de invertebrados, no parecen ser alergénicas. En la actualidad, se describen diferentes epítopos putativos de células B que fijan IgE y de células T (algunos de ellos con relevancia clínica) en la tropomiosina. Se reconoció un mayor repertorio de epítopos en los niños que los adultos y por lo tanto se sugirió que la sensibilización al camarón podría disminuir con la edad. Sin embargo, en estudios más recientes con pacientes retados, esta observación no pudo ser reproducible con el mismo mapeo de epítopos. Hace una década aproximadamente, una tropomiosina recombinante de Penaeus aztecus, rPen a 1, se comercializó para pruebas de diagnóstico molecular, con mejores resultados como herramienta de diagnóstico en comparación con el extracto de camarón entero.
Además de la tropomiosina, se identificaron otros componentes alergénicos en los mariscos. En 2003, Yu y colaboradores identificaron un alérgeno novedoso en el Penaeus monodon (camarón tigre negro), designado como Pen m 2, con actividad de arginina cinasa. Al igual que la tropomiosina, la arginina cinasa es muy abundante en el músculo invertebrado, y hasta ahora, también se describe en otras especies de mariscos, así como otros invertebrados como ácaros, cucarachas, grillos, gusanos de seda y la polilla de la India. A diferencia de las tropomiosinas, presenta propiedades fisicoquímicas inestables y no resiste el tratamiento térmico y ácido-base.
Un tercer alérgeno es la cadena ligera de miosina (MLC) descrita por primera vez por Ayuso y colaboradores en el Litopenaeus vannamei (camarón blanco del Pacífico) y designado como Lit v 3. De forma posterior, también se describió en varios invertebrados distantes y relacionados de manera taxonómica, tales como otras especies de camarón y cucarachas. Al igual que la tropomiosina y la arginina cinasa, la MLC del camarón muestra una homología significativa en la secuencia de aminoácidos con homólogos en otros artrópodos tales como Bla g 8 de la Blattella germanica (cucaracha alemana). Las moléculas de la MLC son altamente resistentes al calor, ácido-álcali y digestión, y mantienen la actividad de unión a la IgE de manera débil cuando se altera su estructura secundaria.
Un cuarto alérgeno de los mariscos es la proteína sarcoplásmica resistente al calor que se une al calcio (SCP), una proteína tipo mano EF. Constituye un alérgeno en varios crustáceos como camarones y cangrejos de río. Al igual que otros componentes alergénicos, las SCP de especies relacionadas de forma taxonómica demuestran una homología significativa en la secuencia de aminoácidos que varía entre 80 y 98% para los crustáceos, mientras que la homología entre las SCP de crustáceos y moluscos es sólo 15-21%. Similar a la tropomiosina del camarón, se identifican varios epítopos para el camarón MLC, AK y SCP y se evaluó su potencial como herramientas de diagnóstico.
La hemocianina, aislada de la hemolinfa, es otro alérgeno de camarón termoestable y reacciona de forma cruzada con su homólogo en ácaros del polvo doméstico y también de manera probable con el caracol. En uno de estos estudios, los autores demostraron con elegancia que la sensibilización a la hemocianina puede conducir a una alergia selectiva al Macrobrachium rosenbergii (camarón gigante de agua dulce) en pacientes que toleraron un DBPCFC con Penaeus monodon (camarón tigre negro). La explicación de estas alergias selectivas debería buscarse probablemente en la homología baja de la secuencia de aminoácidos (sólo 19-27%) entre ambas especies de camarón que pertenecen de manera respectiva a la familia Caridae y Penaeidae.
La troponina C (TpC) se describió por primera vez como un alérgeno en el Crangon crangon (Cra c 6, camarón del Mar del Norte), reconocido por 9/31 (29%) de los pacientes y de manera posterior en el Pandalus borealis, reconocido por 33% de los pacientes. En un estudio reciente de Pascal y colaboradores, la sensibilización a la TpC se encontró en 17.2% de 58 pacientes con alergia al camarón. La TpC también se identifica en las cucarachas y los ácaros de almacenamiento (Tyrophagus putrescentiae).
Otros alérgenos potenciales identificados en los mariscos son las paramiosinas (identificadas en muchas especies de moluscos y Anisakis simplex), las isomerasas de trifosfato como Cra a 8, la cadena pesada de la miosina, las α- y β-actina, la ATPasa del retículo endoplásmico liso Ca ++ (SERCA), la gliceraldehído fosfato deshidrogenasa (GDPH), la titina y la ubiquitina; sin embargo, todavía se requiere una caracterización más profunda.
Como se indica en la Tabla 1, varios componentes alergénicos tales como tropomiosina, la MLC y la SCP son termorresistentes. Además, la ebullición podría incluso aumentar su alergenicidad, por ejemplo, al crear neoepítopos durante las reacciones de Maillard. En el estudio de Jirapongsananuruk y colaboradores, la proporción de retos positivos para el camarón crudo fue menor que al camarón cocido. Se hace referencia al lector en otra parte para una revisión sobre el efecto de varios tratamientos físicos y químicos sobre la alergenicidad de varias tropomiosinas de los mariscos.
Reactividad cruzada
La reactividad cruzada entre las especies de mariscos es un fenómeno común e involucra varios componentes que en la actualidad se extienden más allá del principal alérgeno tropomiosina. Como cuestión de hecho, la reactividad cruzada entre las especies de mariscos puede incluir casi todos los componentes alergénicos que se identificaron hasta el momento. Sin embargo, este párrafo se centra en la tropomiosina, ya que la mayor parte del conocimiento reunido hoy se relaciona con este componente. Como se mencionó de forma previa y se muestra en la Tabla 2, la homología de aminoácidos entre las tropomiosinas de crustáceos con relación filogenética alcanza hasta 98%. Para los moluscos, existe una similitud de aminoácidos intraclase comparable para las tropomiosinas de los gasterópodos (85-91%), los cefalópodos (91-100%) y los bivalvos (70-100%).
La homología entre las diferentes clases de moluscos varía entre 68 y 100%. Por el contrario, la homología de aminoácidos entre los crustáceos y la tropomiosina de los moluscos es menor, 56-68%. Por ejemplo, la homología de secuencia entre Tod p 1 del cefalópodo Todarodes pacificus y Pen o 1 del Penaeus orientalis (camarón blanco chino) es 62%. Hay 81% de homología de aminoácidos de la tropomiosina entre camarones y ácaros, y 82% entre camarones y cucarachas. La homología de la secuencia entre la tropomiosina del camarón y el nematodo Anisakis simplex (Ani s 3) es de 75% y entre el camarón y el pescado (por ejemplo, tilapia (Ore m 4, Oreochromis mossambicus) es aproximadamente 55%. De manera obvia, la homología de las tropomiosinas de alto peso molecular de los mariscos se traduce en grados significativos de reactividad cruzada de IgE entre diversas especies de mariscos o entre mariscos y otros invertebrados. Por ejemplo, Leung y colaboradores demostraron que los sueros de pacientes alérgicos al camarón contienen anticuerpos IgE contra moluscos, saltamontes, cucarachas y moscas de la fruta, pero no al pollo ni al ratón. Además, de estos estudios demostraron que en particular las tropomiosinas de los ácaros del polvo doméstico y las cucarachas explican la presencia de IgE específica al camarón, incluso en sujetos no expuestos, como los judíos ortodoxos que se abstienen de los mariscos de acuerdo con la ley kosher. Lo contrario, también se sugirió la alergia a ácaros y cucarachas como un resultado de la sensibilización primaria a los crustáceos. Además, se demostraron alergias específicas a las especies, como lo demostró el trabajo de Jirapongsananuruk y colaboradores, en el que se rechazó la idea de la alergia a los mariscos como una panalergia al demostrar alergias específicas a Penaeus monodon y Macrobrachium rosenbergii.
Con esto en mente, puede no ser precisa de manera absoluta la recomendación clínica de que todos los pacientes con alergia a los mariscos deben evitar de forma estricta todos los crustáceos, moluscos e insectos comestibles. Es de manera absoluta y obligatoria realizar estudios más amplios en pacientes con retos documentados que se centren en el entendimiento de la reactividad cruzada clínica para comprender mejor y tratar de forma adecuada la alergia a los mariscos. También es una creencia general de que los alérgenos de los mariscos reaccionan de forma cruzada con los alérgenos de los peces. De hecho, el alérgeno principal de los peces es la parvalbúmina que reacciona de forma cruzada con otras parvalbúminas (por ejemplo, en la rana). La tropomiosina no es un alérgeno importante en los peces. En realidad, el hallazgo particular de una alta prevalencia de anticuerpos IgE contra la tropomiosina en pacientes alérgicos al pescado publicados por Liu y colaboradores de manera probable resulte del hecho de que la mayoría de los pacientes tenían enfermedad inflamatoria intestinal, y estos pacientes sintetizan probablemente anticuerpos contra la isoforma 5 de la tropomiosina humana que tiene un péptido C-terminal idéntico de manera virtual al Ore m 4, la tropomiosina de la tilapia.
Resumen
Como lo observado en la literatura, a lo largo de las dos últimas décadas existen avances significativos en la caracterización, la clonación y la producción recombinante de diferentes componentes proteicos mayores y menores y péptidos emuladores de epítopos de diversas especies de mariscos. El descifrado adicional de los perfiles complejos de reactividad de las IgE de la alergia a los mariscos y la disponibilidad de estos componentes y péptidos podrían desplazar los paradigmas en los enfoques de diagnóstico y tratamiento.


Centro Regional de Alergia e Inmunología Clínica CRAIC, Hospital Universitario “Dr. José Eleuterio González” UANL, Monterrey, México

Dra. Med. Sandra Nora González Díaz        Jefe y Profesor
Dra. Bárbara Elizondo Villarreal                  Profesor
Dr. David Eugenio Román Cañamar            Residente 1er Año
Dra. Alejandra Macías Weinmann               Profesor

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