Alergia alimentară și structura proteinelor

Alergia alimentară și structura proteinelor

Una dintre cele mai mari provocări în știința alimentară și alergia moleculară este de a determina activitatea alergenică a proteinelor, cu o atenție specială pentru alimentele noi.

Natura imunogenă și reactivitatea încrucișată a proteinelor:

Proprietățile imunogene, anticorpii de imunoglobulină și legarea proteinelor, precum și capacitatea agenților de legare a imunoglobulinei de a juca un rol important în activitatea alergenică a proteinelor.

imunogenitate capacitatea proteinelor de a induce anticorpi IgE în timp ce reactivitate încrucișată reacția anticorpilor IgE (majoritatea deja prezenți) cu proteine. Există o bază structurală clară pentru reactivitatea încrucișată: fără similitudine structurale, nu există o reactivitate încrucișată semnificativă.) Sunt la fel de influenți. Toți alergenii trebuie să poată forma o punte între moleculele IgE de pe suprafața mastocitelor pentru a induce degranularea, eliberarea mediatorilor. Prin urmare, alergenii trebuie să aibă cel puțin două porțiuni legate de anticorpi IgE (epitopul celulelor B) pentru a începe eliberarea mediatorilor (histamina).

Pentru cele mai semnificative alergii:

Cei mai semnificativi alergeni alimentari sunt împărțiți în 8 grupe: grâu (cereale), carnivore, ouă, pește, alune, lapte, di și soia.

Structura proteinelor și alergiile:

Structura proteinelor din punct de vedere alergic poate fi caracterizată prin secvența de aminoacizi, dispunerea spațială a semnalelor proteice și structura suprafeței. Proprietățile de suprafață ale proteinelor sunt cele mai importante în ceea ce privește legarea la anticorp, în special structura epitopului, care este partea suprafeței de care se leagă anticorpul. Studiul structurii epitopilor cu activitate alergenică este esențial pentru înțelegerea alergenicității proteinelor.

Cele mai importante proprietăți legate de structura proteinei în ceea ce privește alergenicitatea: solubilitatea, stabilitatea, dimensiunea și compactitatea structurii spațiale a proteinei.

Spre deosebire de imunogenitate, reactivitatea încrucișată este semnificativ determinată de proprietățile structurale. Două proteine pot fi cross-reactive numai dacă au proprietăți structurale similare. În cazul reacțiilor încrucișate IgE cunoscute până acum, proteinele reactive încrucișate au prezentat proprietăți similare atât la nivelul secvenței, cât și la nivelul conformațional. Deși structura tridimensională a tuturor proteinelor cross-reactive ale pielii este similară, dar proteinele cu o conformație similară nu sunt neapărat cross-reactive.

Ce face un antigen alergen?

Răspunsul ne ajută să decidem dacă introducerea unei noi proteine în dieta noastră va crește factorul de risc pentru alergii. Care este relația dintre potențialul alergenic, structura și activitatea biologică a proteinelor alimentare?

Pentru a determina și a prezice activitatea alergenică a proteinelor alimentare, este necesar să se înțeleagă proprietățile fizico-chimice comune ale alergenilor deja cunoscuți și să se înțeleagă proprietățile structurale.

Proprietăți fizico-chimice și structurale comune ale alergenilor cunoscuți:

- stabilitate la tratamente (acizi sau tratament termic)

- rezistență la enzime

- solubilitate adecvată.

Aalberse (2001) a clasificat alergenii alimentari cu structură cunoscută în cinci grupe pe baza structurii terțiare a proteinelor:

structură antiparalelă b:

serin proteaze (tripsină)

soia KTI

b-structură anti-paralelă și asocierea uneia sau mai multor helice: b -actoglobulină (lapte)

proteine nespecifice de transfer lipidic

2S albumine (semințe)

parvalbuminok (pește)

inhibitor de serină protează (ovalbumină)

amylz

tropomiozină

puțin alb

Alergenii au fost, de asemenea, clasificați în funcție de funcția lor (Breiteneder și Ebner, 2000). În mod surprinzător, multe dintre alergiile alimentare de origine vegetală au o structură similară sau identică cu „proteinele legate de patogenie”, proteinele PR.

Câteva exemple de alergeni omologi cu proteinele PR:

glucani (tip PR-2) în fructe și verdețuri,

chitinaze (tip PR-3) în castane și banane,

proteine de transfer lipidic (tip PR-14) în mere, soia, piele etc.

Alergia la alergia non-alergenică a proteinelor PR este de obicei membri ai unor familii de proteine bine cunoscute care au o funcție biologică definită.

Clasificarea alergenilor alimentari pe baza funcției lor biologice: (Breiteneder și Ebner, 2000)

inhibitori de protează/amilază în cereale

peroxidase bzza, бrpa

semințe rezervă alune albe 2S

lectine alun aglutinin

Investigația ulterioară a alergenilor alimentari necesită informații semnificative, astfel încât reactivitatea încrucișată determinată imunochimic să poată fi tradusă în limba informațiilor relevante clinic. Este deosebit de important să se identifice și să se caracterizeze antigenele care sunt capabile să ajungă și să stimuleze celulele imune și care nu sunt niciodată alergice. Dacă sunt colectate suficiente date clinice și informații structurale asupra moleculei alergene, este posibil să se determine ce caracteristică a moleculei este responsabilă pentru activitatea alergenului.

Metode și opțiuni pentru reducerea alergiilor:

* selecția plantelor (liniilor) în care alergenii sunt inerent scăzuți,

* studierea efectului condițiilor de creștere asupra nivelurilor de alergeni (proteine de stres),

* optimizarea manipulării și depozitării după recoltare,

* monitorizarea tratamentelor aplicate în industria alimentară și a tehnicilor de bucătărie.

Metode și posibilități care pot fi utilizate la nivel de proteine pentru a reduce alergia alimentară:

* alte proceduri (de exemplu, îndepărtarea celor mai alergice fracții),

* prepararea alimentelor hipoalergenice.

Scopul examinărilor noastre:

Kцzponti Йlelmiszer-tudomбnyi Kutatуintйzetben nцvйnyi eredetы йlelmiszer-fehйrjйk allergйn potenciбljбnak tanulmбnyozбsa, molekulбris szerkezetьk fost йs biolуgiai aktivitбsuk vizsgбlata, tovбbbб să urmeze kцvetйse că kezelйseknek sau йlelmiszer-цsszetevхkkel valу kцlcsцnhatбsoknak este hatбsa йs allergйnek biolуgiai aktivitбsбra szerkezetйre.

S-au folosit metode electroforetice și imunologice multidimensionale pentru a identifica și caracteriza alergia la proteine. Pentru detectarea activității alergice potențiale a acelorași cereale și a proteinelor din grâu modificate enzimatic, pacienții cu anticorpi anti- (grâu) -gliadină și/sau antecedente clinice dovedite, alergie la cereale și boală celiacă.

Vizsgбltuk enzimatic mуdosнtбsok hatбsбra fehйrjйk szerkezetйben йs immunogйn- sau keresztallergйn jellegйben bekцvetkezett vбltozбsokat йs a demonstrat ca hidrolнzis enzimatice йs peptidmуdosнtбs enzimatice (EPM) pentru mуdszerek epitуp structurilor megvбltoztatбsбra, ezбltal allergйn jellegйrt felelхs structural rйsz йs kцvetйsйre urmeze azonosнtбsбra, tovбbbб pentru a reduce potențială activitate alergenică a proteinelor.

Cea mai de bază întrebare a unei alergii la proteinele alimentare este ceea ce face un antigen alergen, încă nu știm răspunsul complet, dar îl abordăm din mai multe direcții. Problema este extrem de importantă din punct de vedere teoretic, deoarece dacă vrem să înțelegem alergia, trebuie mai întâi să înțelegem alergenii. Din punct de vedere practic, înțelegerea alergenului este importantă, deoarece dacă introducerea sa crește riscul de dezvoltare simptome alergice suplimentare. În al treilea rând, dacă înțelegem alergiile, vom găsi probabil soluții mai bune pentru tratarea alergiilor prin tratarea alergenilor care au fost modificați corespunzător.

Rezumat:

Investigarea componentelor structurale ale proteinelor cu epitopi și predicția reactivității încrucișate a anticorpilor imunoglobulinici poate contribui la dezvoltarea alergenilor proteici.

Literatura folosită:

Aalberse, Rob C.: Biologia structurală a alergenilor. J. de alergie și imunologie clinacală. 2000. 106 (2). 228-238. p.

Aalberse, Rob C., Akkerdaas, J., van Ree R.: Reactivitatea încrucișată a anticorpilor IgE la alergeni. Alergie 2001. 56 (6). 478-490. p.

Aalberse, Rob C. și Stapel S. O.: Structura alergenilor alimentari în raport cu alergenicitatea. Alergie pediatrică și imunologie. 10-14 decembrie 2001 p.

Bredehorst, Reinhard și David, Kerstin: Recenzie: Ce stabilește o proteină ca alergen? J. de cromatografie B. 2001. 756. 33-40. p.

Breiteneder, Heimo și Ebner, Christof: Clasificare moleculară și biochimică a alergenilor alimentari din plante. J. de alergie și imunologie clinică. 2000. 106 (1). 27-36.p.

Cohen, Sheldon și Dworetzy, Murray: Arhivele alergice: Pionieri și jaloane. J. de alergie și imunologie clinică. 2002. 109 (1) 179-184. p.

Hajуs, Gyцngyi: Modificarea enzimatică ca instrument pentru modificarea siguranței și calității proteinelor alimentare. În Shlomo Magdassi (Ed.): Activitatea de suprafață a proteinelor: modificări chimice și fizico-chimice New York, 1996. Marcel Dekker, 131-180. p.

Hajуs, Gy., Gelencsйr Й., Grant G., Bardocz S., Sakhri M., Duguid T. J., Newman A. M., Pusztai A .: Efectul modificării proteolitice și al îmbogățirii metioninei asupra valorii nutriționale a albuminelor de soia pentru șobolani.

J. Biochimie nutrițională, 1996. 7. 481-487. p.

Hairy Gyönngyi și Gelencsér Hairva: Pentru alergeni. În Polgбr Marianne (ed.): Alergii în copilărie și copilărie. Bp. 1996. Springer Hungarica. 39-51. p.

Hoffmann-Sommergruber, Karin: Alergeni vegetali și proteine legate de patogenie. Arh. Int. Alergie Immunol 2000. 122. 155-166. p.

Huby, Russel D. J., Dearman, Rebecca J. și Kimber, Ian: FORUM: De ce sunt unele proteine alergene? Științe toxicologice 2000. 55. 235-246. p.

Hussein. S., Gelencsйr, Й., Hajуs, Gy.: Reducerea alergenicității și creșterea valorii biologice a proteinelor din laptele de bivolă prin modificare enzimatică. Jurnalul de Biochimie Alimentară. 1996. 19 (4). 239-252. p.

Kleine Budde, Ilona, de Heer, Pleuni G., van der Zee, Jaring S., Aalberse, Rob C: Bioanaliza eliberată de histamină bazofilă decapată ca instrument pentru detectarea IgE specifice alergenilor în ser. Arh. Int. Alergie Immunol. 2001. 126. 277-285. p.

Matuz János, Szerdahelyi Emхke, Polgбr Marianne, Hajуs Gyцngyi (2000): Structura și caracterul alergenic potențial al proteinelor din cereale. II. Alergeni potențiali în probele de cereale. Cereale Res. Com. 28 (3), 433-442. p.

Pastorello, Elide A., Pompei, Carlo, Pravettoni, Valerio, Brenna, Oreste, Farioli, Laura, Trambaioli, Chiara, Conti, Amadeo: Proteine de transfer lipidic și 2S albumine ca alergeni. Alergie. 2001. 5. S. (67) 43-47. p.

Marianne Polgár, Йva Gelencsйr și Gyönngyi Hajуs: Investigarea alergiilor încrucișate în caz de alergie la vacă. Medicina pentru copii. 1996. 47 (2). 91-97. p.

Tanabe, Soichi și Watanabe, Michiko: Tratamentul enzimatic al făinii de grâu pentru a regla alergia sensibilă la grâu și fabricarea produselor de grâu hipoalergenice. Recent. Decalaj. Dezvoltator. tendon Chimie agricolă și biologică., 1997. 1. 83-99. p.

Taylor, Steve L. și Hefle, Susan L.: Alergii alimentare și alte sensibilități alimentare. Tehnologia alimentară. 2001. 55 (9). 68-83. p.

Alergia alimentară și structura proteinelor

Una dintre provocările majore ale alergiei moleculare și științei alimentare este de a prezice potențialul alergenic al unei proteine, în special în alimentele noi. Imunogenitatea reflectă potențialul unei proteine de a induce anticorpi IgE, în timp ce reactivitatea încrucișată este reactivitatea anticorpilor IgE cu proteina țintă.

Alergenii nu au alte trăsături structurale decât au nevoie pentru a putea ajunge la celulele imune și la celulele must.

Mulți dintre alergenii alimentari plantați cunoscuți sunt omologi cu proteinele legate de patogeneză (proteine PR), proteine care sunt induse de agenți patogeni, răni sau anumite stresuri de mediu. Alergenii, în afară de omologii PR, pot fi alocați altor familii de proteine bine cunoscute, cum ar fi inhibitorii a-amilazelor, proteinele de stocare a semințelor și proteazele.

Metodele electroforetice multidimensionale și tehnicile imunoblot au fost utilizate ca instrument pentru detectarea și identificarea structurii proteinelor alergenilor și pentru trasabilitatea modificărilor (reducerea) caracterului alergenic potențial al proteinelor alimentare modificate enzimatic.

Pe măsură ce devin disponibile mai multe date clinice și informații structurale despre moleculele alergenice, am putea în cele din urmă să putem răspunde la ce caracteristici ale unei molecule sunt responsabile pentru activitatea sa alergenică.