Allergeni ed epitopi: definizione, classificazione, elenco, tipi

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Il latte vaccino è un tipico allergene

Definizione di allergene

Vengono denominate “allergeni” tutte le sostanze eterologhe capaci di produrre nell’organismo ad esse sensibilizzato una reazione allergica specifica, responsabile di manifestazioni cliniche diverse. In senso restrittivo, si definiscono attualmente allergeni le sostanze capaci di dar luogo ad una reazione IgE-mediata; mentre per antigeni si intendono tutte le sostanze in grado di sensibilizzare un soggetto, dando luogo a reazioni immunologiche di vario tipo, anche non IgE-mediate.

Definizione di epitopo

Viene definito “epitopo” (anche chiamato “determinante antigenico”) la piccola parte di antigene che lega l’anticorpo specifico; un unico antigene può contenere diversi epitopi che sono riconosciuti da anticorpi differenti.

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Classificazione degli allergeni

Gli allergeni sono estremamente numerosi e possono essere classificati in maniera diversa, ad esempio a seconda della loro origine (vegetale, animale, etc.), della continuità di esposizione (permanenti, stagionali, sporadici, etc.) o della loro natura chimica. Agli effetti clinici si preferisce riportare la seguente classificazione, che tiene conto delle modalità con cui avviene l’esposizione del soggetto:

1) Allergeni da inalazione

Pollini, Dermatofagoidi ed altri parassiti presenti nelle polveri ambientali, derivati di origine animale (forfore, peli, etc.), spore fungine, etc.; alcuni farmaci che possono raggiungere l’organismo per via inalatoria, ad esempio in caso di somministrazione
per via aerosolica.

Gli allergeni da inalazione danno luogo, nella grandissima maggioranza dei casi, a manifestazioni cliniche a carico delle vie respiratorie (soprattutto rinite allergica ed asma bronchiale), che costituiscono almeno i 2/3 di tutte le sindromi allergiche, mentre più raramente producono manifestazioni a carico di altri organi o apparati.

2) Allergeni da ingestione

Alimenti, di origine animale o vegetale, sostanze chimiche diverse (inquinanti alimenti naturali o aggiunte industrialmente ad essi) e farmaci.

Gli alimenti provocano più frequentemente manifestazioni a carico della cute e delle mucose (sindrome orticaria/angioedema, etc.), ma possono dar luogo a sindromi orali, gastrointestinali, respiratorie o a carico di altri organi o apparati ovvero a sindromi sistemi che (shock allergico).  Attualmente nel mondo più di 150 alimenti sono potenziali cause di allergie alimentari, tuttavia sono solo 8 gli alimenti che da soli rappresentano oltre 90% delle reazioni allergiche totali nei Paesi industrializzati:

  • latte;
  • uova;
  • arachidi;
  • noci;
  • soia;
  • grano;
  • pesce;
  • crostacei.

I farmaci, oltre a condizioni morbose sistemiche (shock allergico), possono dar luogo alle manifestazioni cliniche più varie, soprattutto cutanee (eruzioni pomfoidi, eritematose, papulose o papulo-vescicolose, etc.), respiratorie (sindromi broncoasmatiche, rinite
allergica, etc.) ed ematologiche (immunocitopenie).

3) Allergeni da iniezione o da puntura

Farmaci e veleni di insetti.

Le manifestazioni allergiche determinate dalla somministrazione parenterale di farmaci non differiscono, in linea di massima, da quelle prodotte dalla somministrazione per via orale, eccetto che per la maggiore gravità e per la rapidità di comparsa della sintomatologia. I veleni di insetti, soprattutto di Imenotteri (api, vespe, calabroni), possono dar luogo a reazioni locali .e generali, anche a tipo di shock, dovute a
sensibilizzazione a varie sostanze allergeniche presenti nei veleni stessi; ciò si verifica, in particolare, in soggetti esposti per motivi professionali (apicoltori, agricoltori) a ripetute punture di tali insetti.

4) Allergeni da contatto

Sostanze chimiche diverse, lattice, nichel, profumi, cosmetici, farmaci per uso topico, sostanze di origine vegetale.

Le manifestazioni cliniche sono a carico della cute e consistono soprattutto in dermatiti da contatto.

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Struttura chimica degli allergeni: epitopi, carrier, crossreattività

Per quanto riguarda la struttura chimica degli allergeni, questi possono essere di natura proteica (antigeni completi) o possono essere costituiti da sostanze non proteiche (polisaccaridi, sostanze chimiche semplici, etc.); in quest’ultimo caso si comportano da antigeni incompleti (apteni), che acquistano potere antigenico coniugandosi con le proteine dell’organismo. La proteina supportante (“carrier”) ha la funzione di prolungare
lo stimolo antigenico e di favorire la sensibilizzazione; una volta che questa si sia prodotta, il solo aptene è in grado, ad una nuova esposizione, di indurre una risposta immunitaria specifica. Spesso le caratteristiche allergeniche sono legate ad un gruppo determinante antigenico (epitopo) della molecola; in tal caso si possono avere
fenomeni di reattività crociata (cross-reattività) tra sostanze diverse, che hanno in comune lo stesso determinante allergenico. In altri casi, invece, può verificarsi una vera e propria allergia multipla, da polisensibilizzazione ad allergeni diversi, senza determinanti antigenici comuni, che possono dar luogo ad un’unica manifestazione clinica ovvero a quadri clinici diversi. Una stessa molecola può possedere numerosi e differenti epitopi. Attualmente sembra dimostrato che in una singola molecola siano presenti determinanti allergenici (in grado di produrre una risposta immunologica di
tipo IgE) e determinanti antigenici (che producono risposte immunologiche
non IgE-mediate, soprattutto IgG).

Con tecniche diverse è possibile identificare i componenti ad attività allergenica di una determinata sostanza. I principali determinanti allergenici caratterizzati e purificati sono di riportati nel successivo paragrafo.

Con metodiche immunochimiche si possono identificare i determinanti allergenici maggiori e verso cui s’i legano in oltre il 50% dei casi le IgE specifiche presenti nei sieri di pazienti allergici a quella sostanza) e i determinanti allergenici minori. Ad esempio, per quanto riguarda i pazienti allergici alle Graminacee, inoltre l’80% dei casi le IgE specifiche si legano al Lol p 1 ed al Phl p5, in oltre il 75% al Phl p6, in oltre il 50% al Lol p4, mentre in poco più del 25% dei casi vi è un legame delle IgE al Lol p2 ed al Lol p3.

Con le tecniche del DNA ricombinante è attualmente possibile accertare le sequenze aminoacidiche degli allergeni ed ottenere peptidi allergenici sintetici.

Il metodo del “cDNA cloning” comprende l’isolamento di un RNA messaggero (mRNA) dell’allergene in esame e la trascrizione dell’RNA in DNA complementare (cDNA) per mezzo della transcrittasi inversa. Mediante screening delle “libraries” di cDNA è poi possibile stabilire le sequenze aminoacidiche delle proteine cDNA-codificate.

Gli epitopi hanno, in genere, una grandezza corrispondente ad una
sequenza di 8-15 aminoacidi. Recentemente è stato possibile distinguere:

  • Epitopi B: riconosciuti dalle cellule B e, quindi, siti di legame con le IgE (ed anche con le IgG, almeno con le IgG) di origine murina). Diversi epitopi B sono stati identificati per numerosi allergeni dei Dermatofagoidi e dei pollini.
  • Epitopi T: riconosciuti dalle cellule T e presenti, almeno per gli allergeni più comuni, ogni 5-10 kD. Questi epitopi sono, in grande maggioranza, a struttura anfipatica alfa-elicale.

Per quanto riguarda la struttura e la resistenza al clivaggio enzimatico, si distinguono:

  • Epitopi sequenziali o continui: in genere epitopi T, sono resistenti al clivaggio
    enzimatico.
  • Epitopi conformarionali o discontinui: in genere epitopi B, sono distrutti
    dal clivaggio enzimatico.

Determinanti allergenici dei principali allergeni

Accanto al nome dell’allergene sono descritti gli epitopi.

Pollini

Graminacee

  • Agrostis alba; Agr ai
  • Anthoxanthum odoratum Anto1
  • Cynodon dactylon Cyn di
  • Oactylis glomerata Dac g1, Dac g2, Dac g3
  • Festuca elatior Fes e1
  • Lolium perenne Loi p1, Loi p2, Loi p3, Loi p4, Loi p5, Loi p9, Loi piO
  • Phleum pratense Phl p1, Phl p4, Phl p5, Phl p6, Phl p7, Phl p8
  • Phragmites communis Phr ci
  • Poa pratensis Poa p1, Poa p5, Poa p9
  • Secale cereale Sec c5
  • Sorghum halepense Sor hl

Urticacee

  • Parietaria judaica Par j1
  • Parietaria officinalis Parai

Composite

  • Ambrosia artemisiifolia Amb ai, Amb a2, Amb a3, Amb a4, Amb a5, Amb a6,
    Amba7
  • Ambrosia trifida Ambt5
  • Ambrosia vulgaris Amb vi, Amb v2, Amb v3
  • Artemisia vulgaris Art vi, Art v2, Art v3

Chenopodiacee

  • Chenopodium album Che ai
  • Salso/a pestifer (kali) Sal p1

Piante arboree

  • Alnus incana Aln i1
  • Betula verrucosa Bet vi, Bet v2
  • Carpinus betulus Car b1
  • Corylus avellana Cor ai
  • Cryptomeria japonica Cry j1, Cry j2
  • Juniper sabinoides Jun si
  • Juniper virginiana Jun vi
  • Olea europaea Ole e1, Ole e2, Ole e3, Ole e4, Ole e5
  • Quercus alba Que ai

Animali e vegetali

Acari

  • Dermatophagoides pteronyssinus Der p1, Der p2, Der p3, Der p4, Der p5, Der p6, Der p7, Derp8,Derp9,Derp10
  • Dermatophagoides farinae Der 11, Der 12, Der 13, Der 14, Der 15, Der 16, Der 17,
    Der 18, Der 19, Der 110
  • Dermatophagoides micròceras Derm1
  • Lepidoglyphus destructor Lep di, Lep d2
  • Euroglyphus maynei Eur mi
  • Blomia tropicalis Bio ti, Bio t5, Bio t12, Bio t13

Ortotteri

  • Blatella germanica Bla 9 1, Bla g2, Bla g3, Bla g4, Bla g5
  • Periplaneta americana Per ai, Per a2

Derivati animali

  • Gatto Fel di
  • Cane Can di, Can d2
  • Cavallo Equ ci, Equ c2, Equ c3
  • Bue Bosd1, Bosd2, Bosd3
  • Coniglio Ory ci
  • Ratto Rat n1, Rat n2
  • Topo Mus mi, Mus m2
  • Cavia Cav p1, Cav p2

Spore fungine

  • Alternaria alternata Alt a1, Alt a2
  • Aspergillus fumigatus Asp f1
  • Cladosporium herbarum Cla h1, Cla h2

Imenotteri

  • Apis mellifera Api m1, Api m2, Api m3, Api m4, Api m5, Api m6
  • Bombus pennsylvanieus Bom p1, Bom p2
  • Doliehovespula arenaria D0l a5
  • Doliehovespula maeulata D0l m1, D0l m2, D0l m3, D0l m4, D0l m5
  • Polistes annularis Pol a1, Pol a2, Pol a5
  • Polistes exelamans Pol e1, Pol e5
  • Polistes fuseatus Pol f5
  • Polistes metrieus Pol m1
  • Vespa erabro Ves c1, Ves c5
  • Vespula flavopilosa Ves f5
  • Vespula germaniea Ves g1, Ves g2, Ves g5
  • Vespula squamosa Ves s5
  • Vespula vidua Ves vi5
  • Vespula vulgaris Ves v1, Ves v2, Ves v3

Altri insetti

  • Chironomis thumni Chi t1
  • Solenopsis in vieta Sol i1, Sol i2, Sol i4

Derivati vegetali

  • Lattice Hev b1, Hev b7

Enzimi

  • Alfa-amilasi Asp o1

Parassiti

  • Ascaridi Asc s1

Alimenti

  • Latte vaccino Bos d4 (alfa-lattalbumina), Bos d5 (beta-lattoglobulina), Bos d6 (sieroalbumina bovina), Bos d8 (caseina)
  • Albume d’uovo Gal d1 (ovomucoide), Gal d2 (ovalbumina), Gal d3 (ovotransferrina)
  • Merluzzo Gad c1
  • Salmone Sal s1
  • Gamberi Pen i1, Pen i2
  • Calamari Tod p1
  • Arachidi Ara h1, Ara h2, Ara h3
  • Soia Gly m1a, Gly m1b, Gly m2
  • Orzo Hor v1
  • Riso Ory s1
  • Mostarda gialla Sin a1
  • Mostarda orientale Braj1
  • Sedano Api g1, Api g2, Api g3
  • Carota Dau c1
  • Mela Mal d1
  • Ciliegia Pru a1, Pru a2
  • Kiwi Act c1
  • Avocado Prs a1.

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