Din aceeași categorie

Alergologia

Alergia la excipienţi medicamentoși

Alergologia

Reacţiile de hipersensibilitate la antiinflamatoare nesteroidiene

Alergologia

Sindromul de hipersensibilitate sau sindromul DRESS indus de anticonvulsivante

Aspergillus fumigatus este un fung filamentos trimorfic din încrengătura Ascomycota, clasa Eurotiomycetes, ordinul Eurotiales, familia Aspergillaceae, care prezintă în ciclul de viaţă^(1,2) conidii (spori asexuaţi de 2,5 µm, cu propagare aeriană, produşi în lanţuri pe fialide dezvoltate pe conidiofori), ascospori (spori sexuaţi de 4-5 µm, dormanţi şi implicaţi în supravieţuirea în compost) şi micelii (forme vegetative cu hife filamentoase, care apar în sol pe materia organică în descompunere şi la nivel pulmonar)^(3-5). Aspergillus fumigatus este răspândit la nivel global şi este comun în multe medii. Este prezent în aer, în sol şi în vegetaţia în descompunere, se găseşte în cantităţi mari în solul de grădină şi de seră şi în depozitele de compost. Deşi este capabil să provoace afecţiuni variate la om, Aspergillus fumigatus nu colonizează în mod obişnuit tractul respirator^(5,6).

La oameni umani, speciile de Aspergillus determină un spectru variat de boli. În funcţie de statusul imunitar al fiecărui individ, afecţiunile produse de Aspergillus spp. pot fi clasificate în trei mari grupuri cu mecanisme patogenice şi manifestări clinice distincte, cu sau fără diferite grade de suprapunere:

la pacienţi imunocompetenţi – aspergilom, aspergiloză pulmonară cronică;

la pacienţi cu imunodepresie severă – aspergiloză pulmonară invazivă, aspergiloză bronşică invazivă, aspergiloză extrapulmonară la nivelul sistemului nervos central;

la pacienţi cu hipersensibilitate imunologică – astm sever cu sensibilizare fungică, aspergiloză bronhopulmonară alergică⁽⁴⁾.

Aspergiloza bronhopulmonară alergică (ABPA) este o afecţiune de hipersensibilitate la Aspergillus fumigatus, care afectează aproximativ 2‑15% dintre pacienţii cu fibroză chistică şi 1‑3,5% dintre cei cu astm. În plus, ABPA este detectată la circa 25‑35% dintre pacienţii cu astm şi test cutanat prick pozitiv la Aspergillus fumigatus^(7,8). În afară de fungul filamentos termotolerant Aspergillus fumigatus, alţi fungi care posedă termotoleranţă, cum ar fi fungii filamentoşi Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Penicillium spp., Schizophyllum commune, dar şi Candida albicans, pot provoca patologii similare, denumite micoze bronhopulmonare alergice (MBPA)‌^(9,10). Fungii termotoleranţi, în mod tipic Aspergillus fumigatus şi Candida albicans, pot coloniza căile respiratorii, în timp ce fungii care sunt rareori capabili să se dezvolte la 37 ⁰C, cum ar fi cei nontermotoleranţi Alternaria alternata şi Cladosporium herbarum, exacerbează astmul, acţionând ca aeroalergene^(9-11).

De-a lungul timpului, criteriile de diagnostic pentru ABPA au fost reevaluate, fiind subliniată importanţa reacţiilor de hipersensibilitate mediate IgE (de tip I) şi mediate IgG (de tip III), a determinării nivelurilor serice ale IgE, respectiv IgG specifice fungice, împreună cu aspectele imagistice pulmonare sugestive⁽¹²⁾.

Criteriile de diagnostic pentru ABPA au fost revizuite în ultimul deceniu de către mai multe grupuri de experţi^(7,9,13), fiind prezentate în continuare (tabelele 1 şi 2).
 

Deoarece Aspergillus fumigatus este cel mai frecvent fung care provoacă ABPA, criteriile de diagnostic ale ABPA se bazează pe reactivitatea imunologică a pacientului la extractul fungic natural specific. Cu toate acestea, din cauza reactivităţii încrucişate dintre extractele alergenice native din diferiţi fungi, sensibilizarea aparentă la astfel de extracte nu este întotdeauna autentică la Aspergillus fumigatus^(14,15).

Aspergillus fumigatus este un fung ubicuitar peren în mediul interior şi exterior, fiind atât un agent patogen sau oportunist asociat cu multe afecţiuni patologice, cât şi o sursă majoră de aeroalergene^(16,17).

Spectrul alergenelor produse de acest fung este extins pe o mare varietate de structuri moleculare, incluzând enzime şi proteine secretate, intracelulare sau structurale. Clasificarea în alergene majore şi minore este dificilă, deoarece sensibilizarea pe un profil foarte variabil de componente alergenice depinde semnificativ de statusul imunologic şi patologic al fiecărui individ. Alergia la Aspergillus fumigatus afectează rareori persoane atopice fără astm sau fibroză chistică, cunoscute ca afecţiuni cu multe fenotipuri⁽¹⁴⁾.

Alergenele moleculare ale Aspergillus fumigatus recunoscute oficial şi utilizate în metodele de imunoanaliză singleplex sau multiplex pentru IgE specifice serice sunt: mitogilina Asp f 1 din familia ribonucleazelor, proteina de legare a fibrinogenului Asp f 2, proteina ­membranală ­peroxizomală Asp f 3, Mn superoxid dismutaza Asp f 6 şi alergenul fungic de Grup 4 Asp f 4 (tabelul 3).
 

Alte componente alergenice ale Aspergillus fumigatus recunoscute oficial^(18,20), care nu sunt utilizate în imunoanalizele IgE disponibile actual sunt:

proteaze – metaloproteaza Asp f 5 (40 kDa), aspartat proteaza Asp f 10 (34 kDa), serin proteaza alcalină Asp f 13 (34 kDa), serin proteaza vacuolară cerevisina Asp f 18 (34 kDa);

izomeraze – peptidil-prolil izomeraza Asp f 11 (24 kDa), ciclofilina/rotamaza Asp f 27 (18 kDa);

proteine ribozomale şi de şoc termic – proteine ribozomale P2 Asp f 8 (11 kDa) şi L3 Asp f 23 (44 kDa), proteina de şoc caloric P90 Asp f 12 (90 kDa);

enolaze – enzima glicolitică Asp f 22 (46 kDa);

tioredoxine – oxidoreductazele Asp f 28 (13 kDa) şi Asp f 29 (13 kDa);

glicozil hidrolaze – Asp f 16 (43 kDa), Asp f 9 (34 kDa);

proteine ale peretelui celular – cerato-platanina Asp f 15 (16 kDa); galactomananproteina Asp f 17 (27 kDa), proteina PhiA din peretele celular Asp f 34 (20 kDa);

alte alergene moleculare fără funcţie biologică definită – Asp f 7 (12 kDa).

Cu atât de multe alergene moleculare aprobate oficial de Subcomitetul pentru nomenclatura alergenelor al Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii şi al Uniunii Internaţionale a Societăţilor de Imunologie (OMS/IUIS), Aspergillus fumigatus reprezintă una dintre cele mai complexe surse de alergene cunoscute până în prezent.

Aplicarea unui diagnostic alergologic molecular de precizie (PAMD) în ABPA este o abordare recent discutată, cunoscută anterior şi sub numele de diagnostic bazat pe componente alergenice⁽²¹⁾. De-a lungul timpului au existat mai multe încercări menite să facă diferenţa dintre ABPA şi astmul cu sensibilizare mediată IgE la Aspergillus fumigatus fără ABPA, prin aplicarea diagnosticului alergologic molecular⁽¹⁵⁾.

Componentele alergenice moleculare ale Aspergillus fumigatus utilizate uzual în PAMD pentru ABPA sunt Asp f 1, Asp f 2, Asp f 3, Asp f 4 şi Asp f 6.

Asp f 1 este o ribonuclează fungică de 18 kDa din familia mitogilinei. Această ribotoxină, inhibitoare potentă a sintezei proteinelor eucariote, este un alergen major produs de miceliile de Aspergillus fumigatus. Nu este prezent în spori şi este produs după germinarea şi creşterea fungică, de aceea sensibilizarea IgE la Asp f 1 poate fi considerată biomarker specific pentru expunerea la Aspergillus fumigatus care a germinat în căile respiratorii ale pacienţilor. Niveluri semnificative de anticorpi IgE specifici faţă de Asp f 1 sunt prezente la majoritatea pacienţilor cu ABPA din stadiile incipiente ale bolii^(14,22-24). Asp f 1 este un alergen specific speciei Aspergillus fumigatus şi nu are omologie cu niciun alergen fungic cunoscut, cu excepţia restrictocinei Asp r 1, care este aproape identică cu Asp f 1⁽¹⁵⁾. Asp f 1 a fost raportat ca inductor potent de răspunsuri IgE şi IgG specifice la pacienţii cu ABPA, dar nu şi la indivizii sănătoşi, sugerându-se astfel utilitatea sa ca biomarker pentru ABPA⁽²⁵⁾.

Asp f 2 este o proteină de legare a fibrinogenului, alergen major de 37 kDa al Aspergillus fumigatus, majoritatea persoanelor sensibilizate la acest fung având anticorpi IgE specifici serici faţă de Asp f 2. Cea mai mare parte a pacienţilor cu ABPA au anticorpi IgE direcţionaţi împotriva rAsp f 2^(26,27). Asp f 2 poate fi, de asemenea, considerat ca alergen relativ specific pentru Aspergillus fumigatus şi/sau alţi fungi din genul Aspergillus. Similar Asp f 1, Asp f 2 poate fi considerat biomarker pentru sensibilizarea IgE autentică la Aspergillus fumigatus. Sensibilizarea şi nivelurile serice crescute de IgE specifice la Asp f 2 somatic şi Asp f 1 secretat au fost raportate la 60‑100% dintre pacienţii cu ABPA. Nivelurile de IgE specifice pentru Asp f 2 şi Asp f 1 sunt raportate discriminant, dar nivelul‑prag optim diferă de la un studiu la altul^(27-30).

Asp f 3 este o proteină membranală peroxizomală de 19 kDa care poate fi considerată panalergen în alergia fungică. Asp f 3 prezintă omologie structurală semnificativă cu proteinele membranale peroxizomale din Candida spp. şi Malassezia spp. Sensibilizarea la Asp f 3 indică niveluri stabile ale IgE de-a lungul timpului, în ciuda episoadelor de exacerbare şi remisiune ale ABPA, sporind astfel diferenţierea pacienţilor cu ABPA de cei non-ABPA^(31-35). Frecvenţele crescute ale sensibilizării IgE la Asp f 1, Asp f 2 şi Asp f 3 indică faptul că aceste trei componente alergenice pot fi considerate alergene majore ale Aspergillus fumigatus pentru ABPA^(15,36).

Asp f 4 este un alergen fungic de grup 4 cu greutate moleculară de 30 kDa şi specificitate crescută pentru Aspergillus fumigatus. Sensibilizarea mediată IgE la Asp f 4 este un biomarker foarte specific pentru ABPA^(15,37). Asp f 4, cu funcţie biologică necunoscută, împreună cu Asp f 6 sunt proteine somatice considerate alergene minore (mai puţin50% dintre pacienţii non-ABPA sensibilizaţi la Aspergillus fumigatus prezintă IgE specifice la aceste componente moleculare). Sensibilizările IgE la aceste alergene moleculare sunt raportate ca biomarkeri specifici pentru diagnosticul ABPA, atât la pacienţii cu fibroză chistică, dar şi la cei astmatici⁽³⁰⁾.

Asp f 6 este o superoxid dismutază de 26,5 kDa, foarte specifică ca alergen pentru ABPA şi care aparţine familiei de proteine superoxid dismutaze cu mangan (MnSOD). Diagnosticul serologic bazat pe rAsp f 4 şi rAsp f 6 al ABPA are specificitate de 100% şi atinge o sensibilitate de 90% la pacienţii astmatici sensibilizaţi la Aspergillus fumigatus, în timp ce distincţia serologică dintre sensibilizarea Aspergillus fumigatus şi ABPA la pacienţii care suferă de fibroză chistică ajunge la 100%^(14,38,39). Asp f 6 este de asemenea un panalergen în alergia fungică. În particular, Mala s 11, care este MnSOD cross-reactivă din Malassezia sympodialis, reprezintă un alergen major implicat în dermatita atopică^(32-35).

Combinaţiile de mai multe molecule alergenice fungice au fost sugerate pentru a ajuta diagnosticul ABPA în diferite studii. Pacienţii cu ABPA au niveluri semnificativ mai ridicate de IgE specifice la Asp f 1 şi Asp f 2 decât cei cu astm alergic⁽²¹⁾. IgE specifice la rAsp f 2, rAsp f 4 şi rAsp f 6 au fost detectate semnificativ mai frecvent în serul pacienţilor cu ABPA relevantă clinic în comparaţie cu subiecţii sănătoşi sau astmatici⁽²⁰⁾. Într-o metaanaliză de studii, IgE specifice la Asp f 1 şi Asp f 3 au fost biomarkerii cei mai specifici pentru ABPA⁽⁴⁰⁾. Ratele de pozitivitate pentru Asp f 1, Asp f 2, Asp f 4 şi Asp f 6, precum şi nivelurile de IgE specifice la Asp f 1, Asp f 4 şi Asp f 6 sunt mai mari la pacienţii cu ABPA decât la pacienţii cu astm şi sensibilizare la Aspergillus fumigatus. Marea majoritate a pacienţilor cu ABPA şi majoritatea pacienţilor cu astm sensibilizaţi la Aspergillus fumigatus au sensibilizare la cel puţin un alergen molecular fungic⁽⁴¹⁾. Detectarea IgE la alergenele specifice Asp f 1 şi Asp f 2 confirmă sensibilizarea autentică la Aspergillus fumigatus, în timp ce IgE la Asp f 3, Asp f 4 şi Asp f 6 indică gradul de complexitate al răspunsurilor IgE la Aspergillus fumigatus. Interesant, Asp f 3, Asp f 4 şi Asp f 6 nu sunt secretate, ci proteine somatice, spre deosebire de Asp f 1 şi Asp f 2, care sunt secretate extracelular. Distribuirea extinsă a răspunsurilor IgE faţă de alergene secretate ca sensibilizare benignă spre cele somatice în ABPA poate indica faptul că sistemul imunitar luptă împotriva unei încărcături mai mari de Aspergillus fumigatus sau împotriva unei devieri mai pronunţate către Th2 a răspunsului imunitar la Aspergillus fumigatus. În ambele cazuri, un răspuns IgE mai complex la acest fung poate fi predictiv pentru un risc mai mare de deteriorare clinică⁽³⁰⁾.

Astmul poate fi frecvent asociat cu dermatita atopică, care este asociată la rândul ei cu sensibilizarea transdermică la Malassezia spp. Ca urmare a reactivităţii încrucişate între unele alergene moleculare ale Malassezia spp. şi Aspergillus fumigatus, dermatita atopică trebuie luată în considerare drept comorbiditate în studiile de evaluare a diagnosticului alergologic molecular în alergia fungică⁽¹⁵⁾. Malassezia, denumită anterior Pityrosporum, constituie o familie de fungi lipofili care cuprinde mai multe specii diferite aparţinând microflorei normale a pielii adulţilor sănătoşi, dar care, în anumite condiţii, pot acţiona ca agenţi patogeni oportunişti. Mai multe studii au raportat că Malassezia spp. au un rol important în eczema ­atopică⁽³⁵⁾. Mal f 2 şi Mal f 3, izolate din fungul lipofil Malassezia furfur, au omologie de secvenţă cu două proteine membranale peroxizomale ale Candida boidinii şi alergenul cu Asp f 3 al Aspergillus fumigatus⁽³³⁾. Mala s 10 (hsp-70) şi Mala s 11 (MnSOD) sunt alergene majore ale Malassezia sympodialis. Mala s 11 are identitate structurală de 56% cu alergenul MnSOD Asp f 6 al Aspergillus fumigatus⁽³⁵⁾. Mai mult, trebuie avertizat că Asp f 6 are reactivitate încrucişată cu alergene omoloage ale altor fungi, care ar trebui să fie luată în considerare în cazul dermatitei atopice asociate⁽³⁰⁾. În plus, dovezile de reactivitate încrucişată între Asp f 6 şi alergenul de Alternaria alternata Alt a 14 în cazul ABPA sugerează existenţa unui mecanism care poate fi legat de patogenia afecţiunii de hipersensibilitate⁽⁴²⁾.

Metodele de analiză imunoenzimatică pentru IgE specifice faţă de componente alergenice din Aspergillus fumigatus sunt de tip singleplex sau multiplex.

Metoda singleplex de analiză imunoenzimatică cu componente alergenice cuplate la polimer celulozic activat ca fază solidă (capsulă) şi detectare fluorimetrică poate fi utilizată pentru determinarea IgE specifice faţă de cele mai importante alergene moleculare recombinante ale Aspergillus fumigatus:

Aspergillus fumigatus rAsp f 1

Aspergillus fumigatus rAsp f 2

Aspergillus fumigatus rAsp f 3

Aspergillus fumigatus rAsp f 4

Aspergillus fumigatus rAsp f 6⁽⁴³⁾.

Metoda singleplex de imunoanaliză prin chemiluminiscenţă amplificată enzimatic cu alergene moleculare în fază lichidă poate fi utilizată pentru determinarea IgE specifice faţă de componenta alergenică nativă recombinantă nAsp r 1 a Aspergillus restrictus⁽⁴⁴⁾.

Metoda multiplex de analiză imunoenzimatică cu componente alergenice imobilizate în microarray pe lamă de sticlă preactivată ca fază solidă (chip) şi detectare fluorimetrică poate fi utilizată pentru determinarea IgE specifice faţă de următoarele alergene moleculare recombinante ale Aspergillus fumigatus:

Aspergillus fumigatus rAsp f 1

Aspergillus fumigatus rAsp f 3

Aspergillus fumigatus rAsp f 6⁽⁴⁴⁾.

Metoda multiplex de explorare alergologică prin analiză imunoenzimatică cu componente alergenice cuplate cu nanoparticule activate depozitate în macroarray pe membrană de nitroceluloză ca fază solidă (chip) şi detectare colorimetrică poate fi utilizată pentru determinarea IgE specifice faţă de alergenele moleculare recombinante importante ale Aspergillus fumigatus:

Aspergillus fumigatus rAsp f 1

Aspergillus fumigatus rAsp f 3

Aspergillus fumigatus rAsp f 4

Aspergillus fumigatus rAsp f 6⁽⁴⁵⁾.

Abordarea alergologică moleculară în algoritmul de diagnostic pentru ABPA este importantă, investigarea IgE serice specifice faţă de componentele alergenice moleculare importante ale Aspergillus fumigatus, prin metodele de imunoanaliză singleplex sau multiplex prezentate anterior, fiind utilă în practica clinică pentru diagnosticul ABPA, conform schemei decizionale prezentate mai jos⁽⁴⁶⁾ şi având potenţialul de a revizui suplimentar criteriile de diagnostic în viitor.

►Dacă factorii predispozanţi pentru ABPA sunt prezenţi – astm, fibroză chistică, bronhopneumopatie obstructivă cronică sau prezenţa anomaliilor de structură bronhopulmonară – şi dacă două criterii majore sunt prezente: nivel seric crescut ale IgE specifice faţă de Aspergillus fumigatus >0,35 kU_A/L (sau test cutanat de hipersensibilitate imediată pozitiv în cazul în care determinarea IgE specifice nu este posibilă) şi nivel seric al IgE totale >500 UI/mL (evaluare imunologică de primă linie):

plus prezenţa a cel puţin două criterii minore dintre următoarele trei: precipitine sau IgG serice specifice faţă de Aspergillus fumigatus, modificări imagistice CT concludente pentru ABPA, eozinofilie în sânge periferic >500/µL (actuală sau în istoric) è diagnostic de ABPA

plus absenţa a cel puţin două criterii minore dintre următoarele trei: precipitine sau IgG specifice serice faţă de Aspergillus fumigatus, modificări imagistice CT concludente pentru ABPA, eozinofilie în sânge periferic >500/µL (actuală sau în istoric) (evaluare diagnostică de a doua linie, dificilă din cauza caracterului fluctuant al unor criterii) è Considerare: sensibilizare la Aspergillus fumigatus fără alergie, BPOC sau astm cu alergie la Aspergillus fumigatus, sau aplicarea diagnosticului molecular pentru ABPA (evaluare moleculară de a treia linie):

dacă sunt detectate IgE specifice serice crescute faţă de rAsp f 1 sau rAsp f 2 sau rAsp f 3 şi dacă sunt detectate IgE specifice serice crescute faţă de rAsp f4 sau rAsp f6 è ABPA probabilă

dacă sunt detectate IgE specifice serice crescute faţă de rAsp f 1 sau rAsp f 2 sau rAsp f 3 şi dacă nu sunt detectate IgE specifice serice crescute faţă de rAsp f4 sau rAsp f6 è se repetă evaluarea ­eozinofiliei şi a imagisticii toracice şi/sau se consideră diagnosticul de MBPA (micoză bronhopulmonară alergică)

dacă nu sunt detectate IgE specifice serice crescute faţă de rAsp f 1 sau rAsp f 2 sau rAsp f 3 è diag­nostic de ABPA improbabil (!) şi se poate considera diagnosticul de MBPA.

►Dacă factorii predispozanţi pentru ABPA sunt prezenţi: astm, fibroză chistică, bronhopneumopatie obstructivă cronică sau prezenţa anomaliilor de structură bronhopulmonară, dar dacă nu sunt prezente ambele criterii majore: nivel seric crescut ale IgE specifice faţă de Aspergillus fumigatus >0,35 kU_A/L (sau test cutanat de hipersensibilitate imediată pozitiv în cazul în care determinarea IgE specifice nu este posibilă), nivel seric al IgE serice totale >500 UI/mL è diag­nosticul de ABPA este exclus.

Criteriile clinice actualizate pentru diagnosticul de micoză bronhopulmonară alergică (MBPA) sunt prezentate în continuare⁽⁹⁾. Pacienţii fără fibroză chistică care prezintă cel puţin 6 dintre cele 10 criterii sunt diagnosticaţi definitiv cu MBPA, iar cei care au doar 5 criterii sunt diagnosticaţi cu MBPA probabilă. Cele 10 criterii pentru diagnosticul MBPA sunt:

astm sau simptome astmatice, inclusiv wheezing, preexistente sau actuale;

eozinofilie în sânge periferic >500/µL;

niveluri serice crescute ale IgE totale ≥ 417 UI/mL;

test cutanat de hipersensibilitate imediată pozitiv la fungi filamentoşi sau valori serice crescute ale anticorpilor IgE specifici faţă de antigen de fungi filamentoşi;

anticorpi precipitanţi (precipitine) sau anticorpi IgG serici specifici faţă de fungi filamentoşi* (corelaţi la nivel de gen cu criteriul anterior);

fungi filamentoşi* prezenţi în spută sau lavaj bronhopulmonar (cultura fungică pozitivă poate fi considerată când există acelaşi gen fungic cu testele serice din criteriile anterioare);

prezenţa hifelor fungice în dopurile de mucus bronşic;

bronşectazii centrale prezente la tomografie computerizată toracic;

dopuri de mucus în bronhiile centrale (CT/bronhoscopie/anamnestic, dopuri de mucus în expectoraţie);

dopuri de mucus hiperdense la CT cu rezoluţie crescută (HRCT).

*Aplicabile fungilor filamentoşi, dar nu şi fungilor de tip Candida spp.

Concluzii

Evaluarea detaliată a profilurilor moleculare de sensibilizare IgE, utilizând panelul de componente alergenice recombinante pentru Aspergillus fumigatus din metodele de imunoanaliză disponibile comercial este utilă în practica clinică pentru identificarea sensibilizării autentice faţă de cea cross-reactivă la pacienţii sensibilizaţi la Aspergillus fumigatus, inclusiv la pacienţii cu dermatită atopică asociată şi sensibilizare la alţi fungi cu componente alergenice cu reactivitate încrucişată, pentru diagnosticul alergologic molecular de precizie al ABPA şi pentru a distinge ABPA de astmul cu sensibilizare la Aspergillus fumigatus fără ABPA. Sunt necesare mai multe cercetări la diferite populaţii pentru a confirma validitatea generală a acestor abordări alergologice moleculare.