Молекулярная и биохимическая классификация растительных аллергенов

В основе сочетанной пищевой и пыльцевой аллергии, одного из наиболее типичных проявлений пищевой аллергии среди взрослого населения, лежит IgE-опосредованная перекрестная реактивность между различными аллергенами растений, обусловленная наличием в них белков, имеющих сходство аминокислотной последовательности и пространственной конфигурации молекул. Многие употребляемые в пищу растения содержат аллергены, принадлежащие различным группам белков, профилинам, 2S-альбуминам и 12S-глобулинам и имеющие сходство аминокислотной последовательности и пространственной конфигурации молекул. Развитие молекулярной биологии и появление новых методов идентификации белковых молекул в последние десятилетия позволили получить информацию о структурных и функциональных свойствах растительных аллергенов. Оказалось, что многие из них являются так называемыми патогенетическими белками. Патогенетические белки синтезируются в растениях под воздействием стрессовых ситуаций, таких как инфекция, ультрафиолетовое облучение, неблагоприятные метеорологические условия, некоторые химические вещества, механические повреждения.




В некоторых тканях и органах растений, например в пыльце или плодах, кумуляция этих белков особенно высока. Патогенетические белки можно сравнить с белками острой фазы у млекопитающих; они обеспечивают первую фазу защиты растений от инфекций и других раздражителей. Согласно классификации патогенетических белков, в основу которой положены их аминокислотная последовательность или ферментная и биологическая активность, можно выделить 14 различных групп. Установлено, что 7 из этих групп белков обладают аллергенной активностью, а 6 — входят в состав пищевых растительных аллергенов. В процессе формирования перекрестной реактивности наиболее значимыми являются патогенетические белки второй, третьей, пятой и десятой групп.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам 2-го типа белков.
К патогенетическим белкам 2-го типа относятся бета-1,3-глюканазы — гидролитические ферменты с молекулярной массой 25—35 кД, действие которых направлено на разрушение клеточной стенки грибов. Один из таких ферментов, обладающий выраженной сенсибилизирующей активностью, был выделен из натурального латекса, полученного из Hevea brasiliensis, и охарактеризован как один из аллергенов латекса Hev Ь2.


Гомологичные ему пептиды содержат многие фрукты и овощи, особенно авокадо, бананы, киви, фиги, каштаны, томаты и картофель.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам 3-го типа белков.
Патогенетические белки 3-го типа являются преимущественно хитиназами 1-го класса, обладающими способностью расщеплять хитин, представляющий собой основной структурный элемент экзоскелета насекомых и клеточной стенки большинства грибов. Обычно хитиназы существуют в виде мономеров с молекулярной массой от 25 до 35 кД. N-концевая часть хитиназ носит название гевеиновой области и, предположительно, имеет хитинсвязывающую функцию. К хитинсвязывающим протеинам относятся аллергены латекса — прогевеин (Hev b 6.01) и гевеин (Hev b 6.02), а также главный аллерген авокадо (Pres al), аллергены банана и каштана. Патогенетические белки-3 авокадо и банана идентифицированы как перекрестно-реагирующие пищевые аллергены.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам 4-го типа белков.
Патогенетические белки 4-го типа белков также относится к хитиназам.


Они выделены из турнепса и ежевики.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам 5-го типа белков.
Патогенетические белки 5-го типа называют еще тауматиноподобными протеинами. Тауматин — белок с очень сладким вкусом, синтезирующийся в плодах западноафриканского кустарника Thaumatococcus daniellii. Тауматиноподобные белки обладают антифунгальной активностью. К ним относятся аллергены яблока Mat d2 и вишни Pru av2.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам10-го типа белков.
Аллергия к фруктам, овощам и орехам часто сочетается с сенсибилизацией к пыльце березы. Bet v1 относится к патогенетическим белкам 10-го типа и является основным аллергеном пыльцы березы. Гомологичные ему протеины представлены в большинстве цветущих растений: Cor a1 — главный аллерген пыльцы орешника, Ma1 d1 — главный аллерген яблока, аллергены вишни — Pru av1, абрикоса — Pru ar1, груши — Руг c1, сельдерея—Api g1, моркови—Dau c1. Гомологичные Bet v1 протеины также обнаружены в петрушке и картофеле.

Пищевые аллергены с гомологией к патогенетическим белкам 14-го типа белков.
Патогенетические белки 14-го типа — полипептиды с молекулярной массой 9 кД, состоящие из 90—95 аминокислотных остатков.


Они относятся к трансфер-факторам липидов, и их биологическая функция состоит в переносе фосфолипидов из липосом в митохондрии. Кроме того, патогенетические белки 14-го типа обладают противомикробной активностью. Аллергены плодов розоцветных растений (Pru рЗ персика, Pru агЗ абрикоса и Mai d3 яблока) представляют собой трансфер-факторы липидов. IgE — AT к трансфер-факторам липидов обнаружены у больных, имеющих аллергические реакции на названные фрукты, но не сенсибилизированных к пыльцевым аллергенам.

Основные источники растительных пищевых аллергенов в формировании пищевой аллергии:
— PR-белки или белки защиты;
— актинсвязывающие белки (структуральные или профилины, тиоловые протеазы);
— проламины (резервные белки семян и белки запасов). PR-белки — низкая молекулярная масса, из 14 групп
PR-белков 8 содержат аллергены, имеющие перекрестные реакции с различными продуктами пищи.

РR2-белки — В-1,з-глюкозаназы (защищают растения от грибковой инфекции). Перекрестная чувствительность с овощами и фруктами (фруктово-латексный синдром).
РRЗ-белки — эндохитиназы (перекрестная аллергия с овощами/фруктами, латексом).
РR4-белки — хитиназы (в листьях табака, пораженных вирусом), гомогологичны белкам сои, картофеля, томата.
PR5-белки — защищают от засухи, грибков растения — главный аллерген яблок, вишни. Аминокислотные последовательности гомологичны пшенице, сладкому перцу, томату.
PR8-белки — латексный минорный аллерген, идентичный лизоциму (хитиназа огурца).
РИ9-белки—лигнинобразующие пероксидазы. Выделен из пшеничной муки (астма булочников).
PR10-белки — белки косточковых, пасленовых. Структурная гомология с пыльцой березы, ольхи, орешника, каштана, дуба, фундука, желудя.
РR14-белки (межмембранный перенос фосфолипидов из липосом к митохондриям, обладает антибактериальной и антигрибковой активностью). Были выделены из крапивы, персиков, абрикосов, слив, вишни, яблок, винограда, лесного ореха, каштана.

Профилины — регулируют цитоскелет растений (сеть активных волокон), часто являются причиной анафилаксии на сою и арахис. Были идентифицированы впервые из березы. С ними связывают развитие аллергии на морковь, картофель, сельдерей, семя тыквы, томаты, лесной орех у больных поллинозом.

Тиоловые протеазы: папаин из папайи, бромелайн из ананаса, актиниозин из киви, соевый белок сои, мышиные АГ к постельным клещам, фицин винной ягоды. Клинической связи мышиных АГ и растительных тиоловых протеаз не установлено.

Проламины:
— многие относятся к РR14-белкам;
— резервные белки семян;
— белки хранения (собственно проламины)—высокомолекулярные соединения, растворимые в смеси вода-спирт.
Предполагается, что некоторые пищевые добарки могут выполнять роль гаптенов — например, азокрасители (тартразин), особенно в присутствии производных пиразолона

Существование специфических артител класса IgE против тартразина продемонстрировано в эксперименте против таких красителей, как амарант красный, зеленый, оранжевый, желтый.

В настоящее время установлены основные пищевые красители, значимые в развитии пищевой аллергии:
— тартразин Е102, желто-оранжевые Е110, эритрозин Е127, азорубин Е122, амарант Е123, красная кошениль Е124, бриллиантовая чернь BN Е151;
— консерванты: бензойная кислота Е210, бензоаты Е211 — Е219, сульфиты и их производные Е220 — Е227, нитриты Е249 — Е252;
— вкусовые добавки: глютаматы натрия Е621, калия Е622, кальция Е623, аммония Е624, магния Е625;
— ароматизаторы: глютаматы В550 — В553. Установлено также, что сульфитные компоненты провоцируют полиаллергические реакции.

В пищевой промышленности широко используются пищевые красители, которые позволяют придать изделиям необходимый цвет или оттенок. Большинство красителей имеют водную основу, не имеют запаха и дают стойкую окраску пищевого продукта. В зависимости от вида пищевого продукта концентрация красителя в нем может колебаться в пределах от 25 до 500 мг/кг или мг/л. Одним из наиболее широко используемых красителей является тартразин (Е102).

Пиразопоновый желтый, синтетический краситель тартразин (формула C16H9N4Na,09S2) широко применяется как пищевой краситель, в оболочках таблеток и капсул лекарств, а также для окраски различных изделий.
Этот желтый порошкообразный краситель представляет собой натриевую соль синтетического продукта, изготовленного из фенилгидразин-р-сульфоновой кислоты и диоксивинной кислоты. В комбинации с красителями, такими как индигокармин (Е132), блестящий синий (Е133), понсо (Е124) и другими, входит в состав сложных красителей, обеспечивающих различные окраски пищевых продуктов от ярко-зеленого до темно-красного и коричневого. Часто тартразин встречается в таких продуктах, как жареный хрустящий картофель, коврижки, пряники, пудинги, глазурь, хлебобулочные изделия, шоколадная стружка, готовые смеси для приготовления теста, окрашенные безалкогольные газированные и фруктовые напитки, вино, цветной зефир, карамель, драже, мороженое и др. Кроме того, тартразин используется для окраски оболочек лекарственных форм (таблетки, драже, капсулы и пр.). Красители, поступая в организм в качестве гаптенов и связываясь с протеинами, такими как сывороточный альбумин, становятся полноценными антигенами, к которым могут синтезироваться специфические антитела. С помощью радиоаллергосорбентный тест наличие антител класса IgE против тартразина было установлено в экспериментах на животных и у человека.

Разрешенные нормативами концентрации 20—100 мг/кг в пищевых продуктах и напитках обычно превышаются. Описаны многочисленные аллергические реакции на тартразин в виде крапивниц и отеков Квинке, ринитов, бронхитов, бронхиальной астмы, желудочно-кишечных расстройств и диарей.

Связь с индукцией астмы у тартразина наиболее четко выражена у больных астматической триадой (поллиноз слизистой оболочки носа, непереносимость аспирина, удушье), при которой он служит одним из провоцирующих удушье агентов. Роль тартразина в развитии астмы не отрицается на основе мета-анализа многих исследований.

Персистирующие неатопические риниты в исследованиях П.Д. Новикова (2006) зависели от приема продуктов, содержащих бензоаты, тартразин, метабисульфит и глютамат. Реакции объясняются как «нетолерантность» и, возможно, они являются псевдоаллергическими.
В дозе 10 или 100 мг/кг красители—тартразин, амарант, эритрозин, бенгальский розовый и другие вызывали повреждение ДНК в гастроинтестинальных органах, толстом кишечнике и были генотоксичными у мышей. Они обладали in vitro иммуносупрессивными свойствами на пролиферацию лимфоцитов. У 3,8% больных, принимавших психотропные препараты, выявлены аллергические реакции на тартразин. Описана фиксированная эритема у девочки на тартразин что подтверждалось пероральной провокационной пробой с ним. Установлена связь приема тартразина с возникновением крапивницы.

Вместе с Е210 и бензойной кислотой тартразин вызывает синдром повышенной возбудимости у детей и запрещен к применению в Норвегии и Австрии. Установлено, что пищевые добавки и красители, принятые перорально, вызывают нарушения функции желчного пузыря по данным УЗИ и положительные кожные пробы у больных.

По данным исследований различных авторов, на многие пищевые красители, в том числе тартразин, развивается пищевая аллергия в виде атонической экземы, крапивницы, отеков и парестезии в области носоглотки, проявлений диареи, реже анафилактических реакций, астмы и конъюнктивитов, что подтверждалось провокационными тестами с тартразином.
В настоящее время исследования антител различных классов к тартразину проводятся недостаточно, особенно учитывая широкую распространенность данного красителя в пищевых продуктах и возможность аллергической реакции на него. В основном это связано с отсутствием доступных тест-систем и лабораторных методов диагностики аллергии к тартразину, что подтверждает актуальность их разработки.

У пациентов могут быть перекрестные реакции между пищей и пыльцой; пищей, эпидермальными и бытовыми аллергенами.
Провокаторы пищевой аллергии у взрослых и детей: алкоголь, паразиты, желудочно-кишечный кандидоз, любое раздражение слизистой кишечника.


Оцените статью: (13 голосов)
4.08 5 13
Вернуться в раздел: Аллергия / Пищевая аллергия
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.