18/03/2022
Niniejszy tekst poświęcony alergii na pyłki traw jest jednym z trzech tekstów o podobnej strukturze, poświęconych alergii na: pyłki traw, chwastów i drzew, poprzedzonych wspólnym wstępem. Łącznie stanowią czteroczęściową całość będącą w zamierzeniu suplementem cyklu Alergia I – V (https://grupadiagnostyka.pl/edukacja-i-rozwoj/), łączącego ogólny opis zasad laboratoryjnej diagnostyki alergologicznej in vitro ze szczegółowym przedstawieniem oferty badań alergologicznych wykonywanych w Diagnostyce.
Gatunki alergizujących pyłków traw
W Polsce, tak jak w innych regionach o umiarkowanym klimacie, najczęstszymi źródłami alergizującego pyłku traw są gatunki podrodziny Wiechlinowych, Pooideae: tymotka łąkowa (Phleum pratense), kupkówka łąkowa (Dactylis glomerata), życica trwała (Lolium perenne) i wiechlina łąkowa (Poa pratensis). IgE generowane w procesie uczulenia pyłkiem Wiechlinowych wykazują międzygatunkową reaktywność krzyżową.Okres pylenia traw rozpoczyna się w maju, nasila w czerwcu i początku lipca, słabnie w sierpniu i zanika we wrześniu. Pokrywa się z kwitnieniem chwastów (bylica, ambrozja) i niektórych drzew (dąb, buk, jesion, jawor, platan). Uczulenie na pyłek traw jest najbardziej rozpowszechnionym uczuleniem na pyłek w Europie (mediana 16,5% populacji), w kraju cierpi na nią 12% populacji.
Diagnostyka alergii na pyłek traw
Laboratoryjna diagnostyka alergii na pyłek traw, polegająca na pomiarach in vitro antygenowo-specyficznej IgE (sIgE), opiera się na testach klasycznych, wykorzystujących diagnostyczne ekstrakty pyłku (tzw. ekstrakty źródła alergenu) oraz na testach najnowszej generacji, opartych na alergenach molekularnych. Szerszy opis diagnostyki laboratoryjnej alergii, w tym jej najnowszej wersji – diagnostyki molekularnej, znajduje się w cyklu tekstów Alergia I – V (https://grupadiagnostyka.pl/edukacja-i-rozwoj/).
Najważniejsze alergeny molekularne pyłków traw należą do kilku, tzw. rodzin alergenów, czyli grup białek o podobnej strukturze molekularnej, charakterze biochemicznym i roli fizjologicznej, homologów pochodzących od różnych gatunków. Najistotniejszy alergen danej rodziny określany jest jako alergen prototypowy. Homologia, czyli podobieństwo struktury alergenów w obrębie rodziny, powoduje, że uczulenie alergenem jednego gatunku rośliny generuje sIgE, która wywołuje reakcję alergiczną po kontakcie z homologiem z tej samej rodziny alergenów lecz z innego gatunku rośliny.
Alergeny główne i panalergeny traw
Alergeny odpowiedzialne za ponad 50% przypadków uczulenia danym źródłem alergenu noszą nazwę alergenów głównych. Alergeny specyficzne dla gatunku, określane są mianem alergenów gatunkowo specyficznych. Nazwa alergenu molekularnego składa się: z trzech pierwszych liter łacińskiej nazwy rodzajowej rośliny, pierwszej litery nazwy gatunkowej i cyfry ilustrującej kolejność odkrycia alergenu. Przykładowo, alergen główny tymotki, łac. Phleum pratense, to: Phl p 1. Tzw. panalergeny, czyli alergizujące cząsteczki o bardzo zbliżonej budowie mimo pochodzenia z bardzo odległych systematycznie gatunków roślin, odpowiadają za uczulenia krzyżowe na pyłki traw, pyłki innych roślin i materiał roślinny innych gatunków i grup systematycznych. sIgE powstałe w wyniku uczulenia przez panalergen określonego gatunku roślin wywołują reakcje alergiczną po kontakcie z panalergenem obecnym w tkankach roślin innego gatunku, rodzaju czy rodziny.
Alergeny tymotki
Homologi należące do tzw. alergenów ‘Grupy 1 traw’, których prototypem jest Phl p 1 tymotki, są obecne w pyłku wszystkich traw strefy umiarkowanej z rodziny Wiechlinowatych, Poaceae. Ponieważ trawy spotykane w Polsce należą do jej podrodziny: Pooideae, stąd alergeny tymotki mają u nas uniwersalne zastosowanie diagnostyczne dla alergii na pyłek traw w ogóle – rozpoznanie uczulenia na pyłki traw opiera się na pomiarach stężenia IgE specyficznej dla wybranego panelu alergenów molekularnych tymotki. W przypadku potwierdzonej alergii na pyłek traw, alergeny tymotki stosowane są w jej immunoterapii swoistej.
Alergeny główne tymotki
Uczulenie na Phl p 1 tymotki (obecność sIgE u 83-95 % uczulonych) zwykle poprzedza uczulenie na inne alergeny (Phl p 1 jest tzw. alergenem inicjującym) i jest najczęstszą przyczyną uczulenia na pyłki traw w ogóle. Jednakże dla potwierdzenia prawdziwego uczulenia pierwotnego na pyłek traw dodatkowo wykazane jest potwierdzenie obecności sIgE dla Phl p 5 i Phl 2. Phl p 1 fizjologicznie jest beta-ekspansyną, białkiem ściany komórkowej, istotnym dla wzrostu łagiewki pyłkowej. Wykazuje ponad 80% homologii z ‘Alergenami grupy 1’ innych gatunków traw podrodziny Pooideae. Reaguje krzyżowo z sIgE dla alergenów kukurydzy i roślin jednoliściennych.
Znaczne podobieństwa w obrębie całej podrodziny wykazują: Phl p 2 należący do alergenów ‘Grupy 2 traw’ (sIgE u 55-65 % uczulonych) i Phl p 3, alergen ‘Grupy 3 traw’ (sIgE u 60 % uczulonych). Phl p 5, kolejny alergen główny pyłku tymotki (sIgE u 50-95% uczulonych), przedstawiciel ‘grupy 5 traw’ klimatu umiarkowanego, wykazuje reaktywność krzyżową IgE z alergenami grupy w obrębie Pooideae. sIgE dla Phl p 5 pojawia się po sIgE dla Phl p 1, lecz jej stężenie rośnie szybko i wiąże się z narastaniem objawów alergii. Do alergenów głównych Pooideae należy również Phl p 6 (sIgE u 44-75 % uczulonych) o nieznanej funkcji, silnie reagujący krzyżowo z Phl p 5, którego aktywność jedynie potwierdza diagnozę i poligalaktorunaza, Phl p 13 (sIgE u 50 % uczulonych), enzym degradujący strukturę pektyny ścian komórkowych roślin.
Grupa alergenów pyłku, do których należą Phl p 4, Phl p7, Phl p 11 i Phl 12 stymuluje sIgE o silnej reaktywności krzyżowej. W przypadku kolejnego alergenu głównego tymotki, Phl p 4 (sIgE u 70-75 % uczulonych) wynika ona z dużej zawartości CCD w cząsteczce i dotyczy alergenów pyłku chwastu ambrozji Amb a 1, pyłku rzepaku, lecz także szerokiej gamy alergenów pokarmowych pochodzenia roślinnego.
Mały alergen tymotki
Mały alergen tymotki, Phl p 11 (sIgE u 32-43 % uczulonych) dzięki przynależności do rodziny białek pokrewnych Ole e 1, reaguje krzyżowo z pyłkami jesionu, ligustru, ostu, babki lancetowatej i kukurydzy.
Panalergenami roślinnymi z wspomnianej grupy, istotnymi dla sprecyzowania charakteru uczulenia o sugerowanym związku z tymotką i trawami, są: polkalcyna, białko wiążące wapń – Phl p 7 i profilina, białko cytoszkielety – Phl p 12, obie posiadające status alergenów małych tymotki (sIgE, odpowiednio u: 7-10 % i 15% uczulonych). Phl p 7 odpowiedzialny jest za reaktywność krzyżową pyłków tymotki oraz brzozy, olchy, jałowca, ambrozji, bylicy, etc. Phl p 12, za reaktywność krzyżową sIgE stymulowanych przez szeroko pojęty materiał roślinny: pyłek – brzozy, soji, kukurydzy; żywność pochodzenia roślinnego; lateks. Z klinicznego punktu widzenia istotne jest, że wczesna obecność sIgE dla obu: Phl p 1 i Phl p 5 łącznie z sIgE dla polkalcyny i profiliny źle rokuje dla dalszego rozwoju alergii na trawy i pyłki.
Ze względu na dość skomplikowany obraz powiązań między alergenami molekularnymi: specyficznymi dla gatunku/rodzaju i panalergenami poszczególnych źródeł alergenów, tylko równoczesne zlecenie identyfikacji sIgE dla dobranych alergenów pozwala w przekonujący sposób ustalić przyczynę pierwotnego uczulenia, przewidzieć reakcje krzyżowe istniejących sIgE i zdecydować o możliwości wdrożeniu immunoterapii swoistej lub jedynie leczenia objawowego, a także prognozować ewolucję objawów klinicznych i możliwe powikłania.
Dr Tomasz Ochałek
Laboratoria Medyczne DIAGNOSTYKA