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Alergia Alimentaria a Coca-Cola y Cola-Cao y su relación con proteinas purificadas de cereales

Authors:

Abstract

Background: Cereals contain a large number of allergenic proteins. It has been shown that globulins and gluteins are the antigens responsible for immediate hypersensitivity reactions to ingested cereals, whereas albumins would be the most important allergens in cases of asthma due to flour inhalation (baker's disease). Methods: We evaluated the aller- genicity of different purified proteins of wheat, barley, and rye in patients who had presented severe allergic reactions (asthma and anaphylaxis) after the ingestion of Coca-Cola® or Cola Cao®, -food products that may contain cereals in its composition. The immunological response was also compared with that of patients with baker's asthma by means of in vivo (prick testing and oral and bronchial challenge) and in vitro (detection of specific antibodies) tests. Results: Patients with allergic symptoms after Coca-Cola® or Cola Cao® ingestion were sensitized against purified wheat, bar- ley, and rye proteins and, particularly, against one of the main rye allergens: Sec c1. Conclusions: The allergenic poten- tial of these products together with their popularity in the market, make it recommendable the adoption of prophylac- tic measures to avoid consumption by persons with known sensitivity to cereal flour.
339
Original
Alergia alimentaria a Coca-Cola® y Cola Cao® y su relación con
proteínas purificadas de cereales
A. Armentia-Medina, F.J. Martín-Gil, M.L. Arranz-Peña, M.C. Bañuelos-Ramón,
M.C. Navas-Heredia, M. Pardo
Secciones de Alergia, Bioquímica y Pediatría. Hospital Universitario Del Río Hortega. Valladolid.
Fundamento: Los cereales contienen numerosas proteínas con poder alergénico. Se ha considerado que las globulinas
y gluteninas son los antígenos responsables de la hipersensibilidad inmediata frente a los cereales ingeridos, mientras
que en el asma producida por inhalación de harina (enfermedad del panadero) las albúminas serían los alergenos más
importantes. Métodos: Se ha realizado una evaluación de alergenicidad de diferentes proteínas purificadas de trigo,
cebada y centeno en pacientes que han sufrido reacciones alérgicas graves (asma y anafilaxia) tras la ingesta de Coca-
Cola® o Cola Cao®, productos alimentarios que podrían contener cereales en su composición. También se ha compa-
rado la respuesta inmunológica observada con la de pacientes afectos de asma del panadero mediante pruebas in vivo
(prick y provocaciones orales y bronquiales) e in vitro (detección de anticuerpos específicos). Resultados: Los pacien-
tes con síntomas alérgicos tras ingesta de Coca-Cola® o Cola Cao® están sensibilizados frente a proteínas purificadas
de trigo, cebada y centeno y, en especial, frente a uno de los alergenos principales del centeno: Sec c 1. Conclusiones:
El potencial alergénico de los productos evaluados, unido a la elevada presencia de éstos en el mercado, hacen acon-
sejable la adopción de medidas preventivas para evitar su consumo por personas con sensibilidad comprobada a harina
de cereales.
PALABRAS CLAVE:Alergia alimentaria / Asma del panadero / cebada / centeno / Coca-Cola® / Cola Cao® / proteínas
purificadas / trigo.
Food allergy to Coca-Cola® and Cola Cao® and
its Relation with Purified Cereal Proteins
Background: Cereals contain a large number of allergenic proteins. It has been shown that globulins and gluteins are
the antigens responsible for immediate hypersensitivity reactions to ingested cereals, whereas albumins would be the
most important allergens in cases of asthma due to flour inhalation (baker’s disease). Methods: We evaluated the aller-
genicity of different purified proteins of wheat, barley, and rye in patients who had presented severe allergic reactions
(asthma and anaphylaxis) after the ingestion of Coca-Cola® or Cola Cao®, –food products that may contain cereals in
its composition. The immunological response was also compared with that of patients with baker’s asthma by means
of in vivo (prick testing and oral and bronchial challenge) and in vitro (detection of specific antibodies) tests. Results:
Patients with allergic symptoms after Coca-Cola® or Cola Cao® ingestion were sensitized against purified wheat, bar-
ley, and rye proteins and, particularly, against one of the main rye allergens: Sec c1. Conclusions: The allergenic poten-
tial of these products together with their popularity in the market, make it recommendable the adoption of prophylac-
tic measures to avoid consumption by persons with known sensitivity to cereal flour.
KEY WORDS: Food allergy / Baker’s asthma / Barley / Rye / Coca-Cola® / Cola Cao® / Purified proteins / Wheat.
Rev. Esp. Alergol Inmunol Clín, Diciembre 1998 Vol. 13, Núm. 6, pp. 339-346
SUMARIO
El trigo, la cebada y el centeno son especies de
gramíneas estrechamente relacionadas pertene-
cientes a la tribu Triticeae. En la composición de
sus semillas intervienen diferentes clases de proteí-
nas: las solubles (albúminas, en agua; globulinas,
en sal; gliadinas, en alcohol y agua) y las inso-
lubles (gluteninas, que son conocidas como prola-
minas)
2-12
. Las proteínas solubles constituyen el
25% de las proteínas de las semillas y numerosos
estudios han confirmado su importancia en las res-
puestas mediadas por IgE, tanto por su papel en la
dermatitis atópica
13
como en la sensibilización
inhalatoria
5-12
. Esta última, conocida como asma
del panadero, es una enfermedad que ocasiona
importantes problemas legales y económicos
11
.
Debido a la gran prevalencia de este tipo de asma
en nuestra zona, venimos intentando desde hace
años el aislamiento, purificación y evaluación de la
alergenicidad de las diferentes proteínas de los
cereales causantes de esta enfermedad
1, 5-10
. En el
curso de estas investigaciones se ha evidenciado
que las proteínas principales causantes del asma
del panadero son proteínas solubles en sal, de 12-
15 Kda, pertenecientes a una única familia que
incluye varios inhibidores de la alfa-amilasa hete-
rólogos, con un alto grado de presencia en los
cereales y con una potencial participación en los
mecanismos de defensa de los mismos contra las
plagas de almacén que los infestan
14
.
Recientes estudios de Sandiford et al
12
han mos-
trado que las personas sensibilizadas frente a pro-
teínas solubles de trigo son capaces de producir
IgE específica también frente a las proteínas inso-
lubles, lo que sugiere que el número de alergenos
involucrados en el desarrollo de hipersensibilidad
a cereales es mayor que el que previamente se
pensaba.
Animados por estos resultados y ante la obser-
vación, por una parte, de que pacientes sensibili-
zados a cereales sufrían reacciones alérgicas
serias a Coca-Cola® o Cola Cao®, y de que, por
otra, algunos panaderos de nuestros anteriores
estudios referían no tolerar la ingesta de estas
bebidas por síntomas tanto digestivos como inha-
latorios, se ha considerado procedente: 1) sospe-
char la presencia de cereales en la composición de
tales productos, y 2) valorar la reactividad de las
proteínas purificadas de cereales en 9 pacientes
que han sufrido reacciones alérgicas serias (sín-
drome oral más asma o anafilaxia) tras la toma de
Coca-Cola® o Cola Cao®. El fin de este estudio
es comprobar si existe sensibilización a cereales
en los pacientes con respuesta alérgica a estos ali-
mentos y verificar si el estudio de la reactividad
de proteínas purificadas puede ser útil en el diag-
nóstico y tratamiento de pacientes alérgicos a los
mismos.
MATERIAL Y MÉTODOS
Selección de pacientes. El estudio de casos se
ha realizado en 9 pacientes afectos de síntomas
anafilactoides o asma tras el consumo de Cola
Cao® o Coca-Cola® (tablas Ia y Ib). Cinco sufrían
urticaria-angioedema e hipotensión y el resto,
rinoconjuntivitis y asma de aparición inmediata
tras la ingesta de estos alimentos o en la primera
hora. En todos los pacientes los síntomas habían
340 A. Armentia-Medina, et al. Volumen 13
54
Tabla Ia. Datos generales de los pacientes seleccionados: edad,
sexo, procedencia rural o urbana, clínica y alimento que causó
la reacción
Edad (años) Sexo Procedencia Clínica Ingestión de:
14 M Urbana Anafilaxia Coca-Cola
14 M Rural Rinitis. Urticaria Coca-Cola
8 M Urbana Anafilaxia Cola Cao
42 V Urbana Rinitis Cola Cao
16 V Urbana Asma Cola Cao
30 M Urbana Rinitis. Asma Coca-Cola y
Cola Cao
19 V Urbana Rinitis. Asma Cola Cao
Angioedema
29 V Urbana Asma Cola Cao
Esclerosis
Múltiple
Urticaria,
15 M Urbana angioedema, Cola Cao
anafilaxia.
HCAutoinmune
Tabla Ib. Distribución de las variables edad y sexo
Edad Varones Mujeres Total
(años) n (%) n (%) n (%)
0-10 0 1 (11,1%) 1 (11,1%)
11-20 2 (22,2%) 3 (33,3%) 5 (55,5%)
21-30 1 (11,1%) 1 (11,1%) 2 (22,2%)
31-40 0 0 0 (0%)
41-50 1 (11,1%) 0 1 (11,1%)
Edad: x=20,77
estado precedidos de síndrome oral. Dos de los
pacientes estaban diagnosticados de enfermedades
autoinmunes: esclerosis múltiple uno y hepatitis
crónica autoinmune el otro. La edad media de
estos pacientes es de 21 años y el intervalo de
edades, de 8 a 42 años. Uno de los pacientes había
sido panadero y otro relacionaba sus síntomas con
la toma de ciertos preparados de café soluble.
Sólo una paciente procedía del medio rural. Seis
afectados tenían antecedentes familiares atópicos
conocidos. Todos presentaban estudios alergológi-
cos previos en los que destacaba su hipersensibili-
dad cutánea frente a cereales. Cuatro estaban sen-
sibilizados a pólenes de gramíneas y dos a
Lepidoglyphus destructor.
Como controles se seleccionaron 9 pacientes
con asma del panadero, con una media y rango de
edades (22 ± 9 años) similares al grupo de casos
estudiados, sin reacciones previas a Coca-Cola® y
Cola Cao®, y diagnosticados previamente de sen-
sibilización a cereales por prueba cutánea, RAST
y provocación inhalatoria.
Todos los pacientes fueron informados de la
naturaleza del estudio, otorgaron su consentimien-
to al mismo por escrito y fueron protegidos por
las medidas de seguridad previstas para situacio-
nes problemáticas.
Pruebas cutáneas. Se han realizado por la técni-
ca de prick utilizando un panel estándar de alerge-
nos al que se han añadido los siguientes: extractos
comerciales de trigo, centeno y cebada (Laborato-
rios Leti, Madrid) estandarizados biológicamente
(100 HEP/ml); Coca-Cola®, extracto de Cola
Cao® en suero fisiológico (1/10 p/V), extracto de
malta de cebada en suero fisiológico (1/10 p/V);
cafeína en polvo en vehículo acuoso (1/10 p/V); y
extractos mayoritarios purificados pertenecientes a
la familia de inhibidores de a-amilasa-tripsina de
trigo, cebada y centeno, denominados WTAI-cm16
(un inhibidor tetramérico glicosilado de trigo),
BMAI-1 (un inhibidor monomérico de cebada) y
Sec c 1 (un inhibidor no glicosilado de centeno),
en concentraciones de 40 µg/ml. Adicionalmente,
en el grupo de los panaderos se habían ensayado,
Núm. 6 Alergia alimentaria a Coca-Cola® y Cola Cao® 341
55
Tabla II. Resultados de las pruebas in vivo e in vitro realizadas a los pacientesa
PRUEBAS CUTÁNEAS (+ o -) IgE PROVOCACIÓN ORAL Provocación
Área en mm2específica (g) bronquial
Clase de Rast
Pac t cb c bma c16 sec mal caf cc cl t cb c t cb c mal caf cc cl t cb c
1 44 38 15 42 0 13 35 0 0 23 2 0 1 - 5 - 5 - - 2 - - -
2 0 29 0 41 23 0 38 0 0 22 - 2 - - 5 - 5 - + 10 - - -
3382813292812250019242-1---- 5 ---
4 30 34 29 38 22 0 32 0 0 29 2 2 3 - 5 - - - + 10 - - -
5 18 31 0 42 12 0 32 0 0 29 1 1 1 - 5 - 5 - + 5 - + +
6364212340 0420 0213 2 2 - 5 - 10- + 5 + + +
7 48 52 39 52 19 21 40 0 0 3 3 3 3 - 10 - 10 - + - + + +
83859156712218910058--3-5-5-+ ---+
9 16 48 52 39 12 0 35 12 0 19 - - 2 - 5 - 10 - + - - - -
Pp 22 0 0 12 19 0 10 0 0 0 2 - - - - - - - - - + - -
Ja 41 35 30 29 31 22 18 0 0 11 2 2 2 - - - - - - - + + +
Rr 39 28 24 32 41 16 23 0 0 0 2 2 2 - - - - - - - + - -
Ec 34 28 20 31 22 19 12 0 0 10 2 2 2 - - - - - - - + - +
Ja 39 28 0 0 0 0 0 0 0 0 2 - - - - - - - - - + - -
Oe 28 30 10 32 31 0 0 0 0 0 2 - - - - - - - - - + - -
Pp 16 0 12 8 0 17 0 0 0 0 3 - 2 - - - - - - - + - -
Jh 36 22 20 26 30 22 16 0 0 8 3 3 3 - + - - - + - + - +
Jc 19 20 0 21 18 0 12 0 0 8 1 2 - - - - - - + - + + -
aLos casos del 1 al 9 corresponden a pacientes alérgicos por ingestión de Coca-Cola®/Cola Cao® (el caso 7 es panadero y no tolera
el Cola Cao®). El resto de pacientes tienen asma del panadero.
t= trigo; cb= cebada; c= centeno; bma= alergeno principal purificado de cebada, inhibidor glicosilado de a-amilasa; c16= alergeno
principal purificado de trigo, inhibidor de a-amilasa, glicosilado; sec= inhibidor de a-amilasa, no glicosilado, de centeno; mal=malta,
caf= cafeína; cc= Coca-Cola®; cl= Cola Cao®
en experiencias previas, los alergenos R1 (el inhi-
bidor 1 de a-amilasa de centeno), R2 (el inhibidor
2 de a-amilasa de centeno), R3 (el inhibidor 3 de
a-amilasa de centeno) y RDAI-1 (el inhibidor
dimérico de a-amilasa de centeno), en concentra-
ciones de 40 µg/ml.
El área de las pápulas obtenidas se ha medido
con un planímetro HAFF- 317.
Pruebas de provocación oral con trigo, cebada,
centeno, Cola Cao® y Coca-Cola® . Dado que la
totalidad de los pacientes incluidos en el estudio
han presentado clínicamente como primera mani-
festación de su sensibilidad un síndrome alérgico
oral, se ha procedido a una prueba de provocación
a doble ciego controlada por placebo en el caso de
los extractos de harina de cereales y provocación
abierta en el caso de la Coca-Cola® y Cola Cao®
(ante la dificultad de enmascarar el sabor de estas
bebidas). En el procedimiento, se han intentado
seguir las recomendaciones de Bock et al
17
. Todas
las pruebas se han realizado a primera hora de la
mañana con el paciente en ayunas; en cada caso
se ha determinado la latencia de la reacción y se
ha sumado 15 minutos a la misma.
Desde hacía al menos 2 meses los pacientes no
habían ingerido Coca-Cola® o Cola Cao®, aun-
que sí consumían alimentos con cereales (pan,
galletas). La administración de dosis crecientes de
alimento o placebo, separadas por el intervalo de
latencia, se ha realizado en dos días diferentes. En
los casos en que la provocación ha resultado posi-
tiva, el tratamiento ha sido precoz, sin esperar a
que se desarrollara el cuadro clínico completo. En
los pacientes en los que estas bebidas habían pro-
vocado asma, se ha realizado también una provo-
cación inhalatoria, según procedimiento previa-
mente descrito
16
.
Para la provocación oral con harinas de trigo,
cebada y centeno (recientes y sin procesado algu-
no), se han utilizado medidas de 1-5 y 10 g de
cada harina de cereal, administradas al paciente
dispersadas en zumo (10 ml). El paciente debía
mantener la bebida al menos 10 segundos en la
boca antes de tragarla. Como placebo se ha utili-
zado lactosa, excepto en el caso de que el pacien-
te fuera alérgico a la leche, en el que se ha cam-
biado por almidón. La administración de dosis
crecientes de alimento o placebo, separadas por el
intervalo de latencia, se ha realizado en dos días
diferentes.
La dosis máxima de alimento acumulado ha
sido de 15 g.
Prueba de provocación bronquial. La provoca-
ción inhalatoria se ha realizado con extractos
comerciales de trigo, centeno y cebada (Laborato-
rios Leti, Madrid) en todos los pacientes que refe-
rían síntomas compatibles con asma. Se ha reali-
zado siguiendo la técnica de Chai con pequeñas
modificaciones
15
y según estudios previos
16
.
Detección de IgE específica. Se ha realizado
según la técnica de RAST (Phadebas Pharmacía,
Uppsala, Suecia). Los resultados se han expresado
en clases de RAST
Análisis estadístico. Todos los datos de las
variables cualitativas y cuantitativas consideradas
en el estudio se han sometido a análisis estadísti-
co con el programa SPSS para MS Windows.
RESULTADOS
Del grupo de pacientes que han presentado pro-
blemas por ingesta de Coca-Cola® o Cola Cao®,
cuatro han sufrido reacciones anafilactoides tras
tomar Coca-Cola® (en dos de ellos asociada a
intolerancia a Cola Cao®) y siete han padecido
síntomas después de ingesta de Cola Cao® (ali-
mento que ha provocado asma grave a 4 de estos
pacientes) (tabla II). Sin embargo, ninguno de los
pacientes ha presentado respuesta cutánea positiva
a Coca-Cola® y todos han respondido a Cola
Cao®. Los antígenos que han desarrollado más
respuestas positivas han sido, en orden decrecien-
te, malta, cebada y su antígeno principal BMAI-1,
trigo, centeno, el alergeno principal glicosilado de
trigo WTAI-cm16, el antígeno mayor del centeno
Sec c 1 y, finalmente, cafeína (que sólo dio posi-
tividad cutánea en dos pacientes).
La mayor media de clase de RAST en estos
pacientes se ha alcanzado para centeno. Se ha
conseguido una respuesta a la provocación oral
con cebada en todos los pacientes y con malta en
siete de ellos. La provocación oral con Coca-
Cola® ha sido positiva en 7 pacientes y con Cola
Cao® en 6 pacientes. De los 4 pacientes que te-
nían asma, dos han mostrado una respuesta bron-
quial positiva a la provocación con harina de tri-
go, tres a cebada y los cuatro a centeno.
Dentro del grupo de pacientes control, sensibi-
lizados a cereales por vía inhalatoria (asma del
342 A. Armentia-Medina, et al. Volumen 13
56
panadero), ninguno ha presentado respuesta cutá-
nea positiva a cafeína y Coca-Cola®, y sólo cua-
tro han respondido al prick con Cola Cao®. Los
antígenos más sensibilizantes por esta vía han
sido, en orden decreciente: trigo, el antígeno
mayor de la cebada (BMAI-1), centeno, cebada, el
antígeno mayor de trigo, el antígeno mayor de
centeno, malta y Cola Cao®. La mayor media de
clase de RAST ha correspondido a trigo (2,0 ±
0,5), seguido por centeno y cebada. La provoca-
ción oral sólo ha sido positiva con cebada en un
paciente y Coca-Cola® en dos pacientes. La pro-
vocación bronquial con harina de trigo ha sido
positiva en todos los pacientes, con harina de
cebada en dos de ellos y con harina de centeno, en
tres casos.
El análisis por gráficos de factores de las res-
puestas de sensibilización de los pacientes, según
las diversas variables de estudio, ha permitido
agrupar éstas como resultado.
Así, del análisis de la figura 1 parece evidente
la existencia de un agregado (cluster) entre las
variables antecedentes familiares, edad y tiempo
de exposición a cereales, con la aparición de la
clínica: ésta resulta más evidente en función de un
mayor tiempo de exposición, para una media de
edad de 21 años y ante la existencia de antece-
dentes familiares atópicos (que podrían favorecer
la expresión clínica de la sensibilización). Otras
variables interrelacionadas son el medio de proce-
dencia del paciente (rural o urbano) y la vía de
exposición (inhalatoria o alimentaria), cuya aso-
ciación puede justificarse, al menos, por la cons-
tatación de que la vía inhalatoria es más frecuen-
te en el medio rural. El sexo, sin embargo, ha
resultado ser una variable no asociada con las res-
tantes estudiadas.
El examen de las asociaciones de variables para
el grupo de pacientes sensibilizados por vía diges-
tiva, que se muestra en la figura 2, destinado a
poner de manifiesto las afinidades de composición
entre los diversos alergenos estudiados (los
extractos comerciales de trigo, centeno y cebada
precursores, y sus respectivos alergenos mayorita-
rios purificados), ha llevado a la observación iné-
dita de una relación estrecha entre Coca-Cola®,
Cola Cao® y el alergeno mayor del centeno Sec c
1. Otro cluster de asociación, también evidente, es
el constituido por malta y los alergenos mayorita-
rios de trigo y cebada (WTAI-CM16* y BMAI-1,
respectivamente), que tienen en común ser proteí-
nas glicosiladas.
Núm. 6 Alergia alimentaria a Coca-Cola® y Cola Cao® 343
57
Fig. 1. Gráfico de dispersión 3-D tras análisis factorial de los
datos de edad, sexo, procedencia (rural o urbana), exposición
(oral o inhalatoria), tiempo (duración del contacto con el aler-
geno) y antecedentes (familiares atópicos o no), para los
pacientes objeto de estudio.
Factor 1 Factor 3
Factor 2
1,0 Ð
,5 Ð
0,0 Ð
-,5 Ð
1,0 -
sexo
ª
,5 0,0 -,5 -,5 0,0 ,5 1,0
exposici—n
ª
procedencia
ª
tiempo
ª
edad
ª
antecedentes
ª
Fig. 2. Gráfico de dispersión 3-D tras análisis factorial de los
datos de sensibilización, vía digestiva, a: extracto comercial
de trigo (t); extracto comercial de cebada (cb); extracto
comercial de centeno (c ); malta (mal); cafeína (caf); WTAI-
CM16, el alergeno principal purificado de trigo, inhibidor de
a-amilasa, glicosilado (c16); BMAI-1, el alergeno principal
purificado de cebada, inhibidor de a-amilasa, glicosilado
(bma); Sec c 1, el alergeno principal del centeno, inhibidor de
a-amilasa, no glicosilado (sec) ; Coca-Cola® (Cl); y Cola
Cao® (cl), para los pacientes objeto de estudio.
Factor 1 Factor 3
Factor 2
1,0 Ð
,5 Ð
0,0 Ð
-,5 Ð
1,0 -
bma
@
,5 0,0 -,5 -,5 0,0 ,5 1,0
mal
@
c16*
@
t
@
cb
@
caf
@
cl
@
sec
@
c
@cc
@
La escasa proximidad en el espacio factorial de
las respuestas de los alergenos comerciales de tri-
go, cebada y centeno (que denotan formas de sen-
sibilización bastante independientes) es un reflejo
de las diferencias en su composición global, sufi-
cientemente representativas y sólo superadas por
la cafeína (cuya alejada ubicación en el diagrama
común sugiere una casi completa falta de relación
con la sensibilización a cereales).
El gráfico de factores correspondiente al grupo
de pacientes con sensibilización por vía inhalatoria
(asma del panadero) (fig. 3) muestra una cerrada
asociación en la actividad de los alergenos purifi-
cados de la a-amilasa de trigo (WTAI-1- CM16*)
con el de la cebada BMAI-1, como ocurría en el
grupo de pacientes con sensibilización digestiva.
La respuesta a otros alergenos no glicosilados (Sec
c 1, BDP, R1, R2, R3 y WDAI) parece cursar por
caminos diferentes de sensibilización.
DISCUSIÓN
La mayor o menor frecuencia de sensibiliza-
ción frente a determinados alimentos no sólo
depende de su propio poder de actuar como aler-
genos, sino también de los hábitos alimenticios
propios de cada área geográfica. En España, las
harinas de cereales se han introducido progresi-
vamente en los lactantes y en la actualidad cons-
tituye la principal fuente de alimentación desde
los 3 meses de vida; ésta puede ser, entre otras,
una vía de sensibilización, puesto que importan-
tes cantidades de proteínas de cereales llegan al
tubo digestivo en etapas tempranas de inmadurez
immunológica. Contra esta hipótesis, muy pocos
estudios han demostrado una disminución de la
frecuencia de rinitis o asma en los grupos some-
tidos a intervención dietética desde el nacimien-
to, si bien es una medida terapéutica difícil de
controlar
18
.
Debe considerarse que la harina es una fuente
sensibilizante compleja de la que forman parte
elementos vegetales (pólenes de cereales, proteí-
nas del endospermo del grano, esporas y hon-
gos), distintos aditivos como la a-amilasa
2
y
alergenos de artrópodos como parásitos del gra-
no, cucarachas y ácaros (principalmente de alma-
cenamiento), que se consideran, a su vez, poten-
tes alergenos
19-21
.
Las albúminas y globulinas del grano de cereal
parecen ser las proteínas con mayor protagonismo
en el desencadenamiento de reacciones de hiper-
sensibilidad inmediata
2-5
. Diferentes investigado-
res han confirmado la presencia de IgE específica
frente a albúminas y globulinas en el suero de
niños con alergia alimentaria a cereales y con
asma del panadero, pero no en los pacientes con
enfermedad celíaca
3-22
. Sin embargo, mientras que
la sensibilización inhalatoria a harina de cereales
es una de las formas de alergia ocupacional más
estudiada, existen pocos estudios sobre los alerge-
nos específicos responsables de reacciones alérgi-
cas tras la ingesta de estas proteínas
22
.
Entre los alergenos purificados causantes del
asma del panadero destacan varias proteínas solu-
bles en sal como alergenos principales; todas pro-
ceden del endosperma del grano de cereal, poseen
pesos moleculares comprendidos entre 12 y 15
Kda y pertenecen a una misma familia de inhibi-
dores de a-amilasa y tripsina
1, 5-10
. Estas proteínas
344 A. Armentia-Medina, et al. Volumen 13
58
Fig. 3. Gráfico de dispersión 3-D tras análisis factorial de los
datos de sensibilización, vía inhalatoria, a: WTAI-CM16, el
alergeno principal purificado de trigo, inhibidor de a-amilasa,
glicosilado (c16); WDAI-1, el alergeno dimérico mayoritario
de trigo, inhibidor de a-amilasa (wdai1); BMAI-1, el alergeno
principal purificado de cebada, inhibidor de la amilasa, glico-
silado (bmai1); BDP, el inhibidor dimérico de la a-amilasa de
la cebada (bdp); R1, el inhibidor 1 de a-amilasa de centeno;
R2, el inhibidor 2 de a-amilasa de centeno; R3, el inhibidor
3 de a-amilasa de centeno; RDAI-1, el inhibidor dimérico de
a-amilasa de centeno (rdai1); Sec c 1, el alergeno principal
del centeno, inhibidor de a-amilasa, no glicosilado (secc1),
para 9 pacientes.
Factor 1 Factor 3
Factor 2
1,0 Ð
,5 Ð
0,0 Ð
-,5 Ð
1,0 -
bdp
@
,5 0,0 -,5 -,5 0,0 ,5 1,0
r2
@
r1
@
wtai1
@
wdai1
@
secc1
@
r3
@
rdai1
@
bmai1
@
parecen estar involucradas en mecanismos de
defensa de las plantas mediante la inhibición de las
a-amilasas digestivas de diferentes parásitos
23, 24
.
Tras la caracterización, aislamiento y purifica-
ción de los inhibidores de a-amilasa, el análisis
del papel alergénico de proteínas de cereales en
alérgicos a determinados alimentos (como Coca-
Cola® y ciertos preparados de cacao y café solu-
ble) nos ha llevado a mostrar su posible utilidad
en el diagnóstico de alergia alimentaria encubier-
ta a cereales. Los cereales están considerados
entre los 6 alimentos que más alergia alimentaria
originan entre la población, pero a diferencia de
alimentos como el huevo, la leche o frutos secos,
se consumen unidos a otros alimentos que enmas-
caran su papel alergénico. Esto es lo que podría
ocurrir en el caso de la Coca-Cola® y Cola Cao®.
Los resultados del presente estudio sugieren no
sólo el hecho de que los alimentos estudiados
podrían contener cereales, sino que las pruebas in
vivo con proteínas purificadas pueden servir para
elaborar el alergograma de este tipo de sensibili-
zación. Del análisis de los gráficos de factores de
este estudio, parece evidente que la sensibiliza-
ción frente a las diferentes proteínas de los cerea-
les se produce por diferentes vías de respuesta
inmunológica: los alergenos glicosilados aparecen
relacionados con el asma por inhalación y los no
glicosilados, como el alergeno mayor del centeno
Sec c 1, con los cuadros de asma por ingestión
(como lo confirma el hecho de que la totalidad de
pacientes que sufrían asma tras ingesta de estos
alimentos presentaron provocación bronquial
positiva). La naturaleza glicosilada o no de los
alergenos resulta, así, eficaz para explicar las dife-
rencias de reactividad de los antígenos R1 y R2 de
centeno (no glicosilados) con la del inhibidor
monomérico de cebada BMAI1 (glicosilado), pese
al hecho de que los tres comparten idénticas
secuencias aminoterminales y pertenecen a la mis-
ma subfamilia: la alta reactividad o capacidad de
unión a la IgE de la BMAI1 en pacientes con
asma del panadero contrasta con la falta de res-
puesta a los alergenos del centeno cuando son
inhalados y no ingeridos (como se puede observar
en los test de provocación inhalatoria en el segun-
do grupo de pacientes con asma del panadero).
El resultado anterior no excluye que una misma
proteína pueda ser reactiva por ingesta e inhala-
ción (pues aquél sólo establece diferencias de gra-
do). De hecho, recientes estudios de James y
Sampson
25
han demostrado que el inhibidor de la
a-amilasa del trigo que origina la enfermedad del
panadero es un alergeno relevante en pacientes
con reacciones de hipersensibilidad tras ingesta
de trigo, con lo que se concluye que la misma pro-
teína es reactiva por ambas vías. Estos hallazgos,
junto con los ya mencionados de Sandiford et al
12
,
permitirían definir el comportamiento general
como una expresión multigénica de la familia de
inhibidores de a-amilasa en diferentes cereales.
De este modo, las especies de la tribu Triticeae se
pueden considerar como diferentes manifestacio-
nes de un genoma similar y la sensibilización a
sus diferentes proteínas podría explicar la variabi-
lidad en los hallazgos clínicos y en la respuesta
terapéutica de pacientes con sensibilización a
diferentes harinas de cereales.
Finalmente, como aplicación de los resultados
del presente estudio y de los autores citados, es
posible ofrecer las siguientes sugerencias de apli-
cación clínica: 1) los pacientes con síntomas alér-
gicos tras la ingesta de Coca-Cola® y Cola Cao®
pueden estar sensibilizados a cereales, principal-
mente a proteínas de centeno en los casos de asma
y a cebada en los de anafilaxia, y 2) la purifica-
ción y aislamiento óptimos de los alergenos
mayores para su utilización en test in vivo e in
vitro puede ser de gran importancia en el diagnós-
tico de estas enfermedades.
AGRADECIMIENTOS
A los Drs. Rosa Sánchez Monge, Gloria Gar-
cía Casado y Gabriel Salcedo por la lectura críti-
ca del estudio y sus correcciones. A todos los
miembros de la Secciones de Alergia y Bioquími-
ca del Hospital Universitario Del Río Hortega.
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346 A. Armentia-Medina, et al. Volumen 13
60
SUMARIO
... Positive results were obtained with flour mixture, gliadin, wheat, barley, rye and corn, whereas prick by prick with oat and different foods containing cereals (e.g. Coca-Cola ® , cacao drink, soluble cereals) [5] were negative. Total IgE was 331 kUA/l. ...
Article
We review some features of food allergy and discuss the problems caused by cross-reactivity between proteins from distinct foods, as well as common questions and their possible answers.LaburpenaElikaduragatiko alergiaren hainbat alderdi aztertzen dira, eta elikagai desberdinen proteinen arteko erreaktibotasun gurutzatuak sortutako arazoak azaltzen dira; era berean, zenbait galdera egiten dira, eta horien erantzun posibleak aztertzen.
Article
Cereals are among the major foods that account for food hypersensitivity reactions. Salt-soluble proteins appear to be the most important allergens contributing to the asthmatic response. In contrast, very limited information is available regarding cereal allergens responsible for allergic reactions after ingestion of cereal proteins. The aim of this study was to evaluate the allergenic reactivity of ingested and inhaled cereal allergens in different ages, in order to investigate if the response to different allergens would depend on the sensitization route. We included 66 patients in three groups. Group 1: 40 children aged 3 to 6 months who suffered from diarrhoea, vomiting, eczema or weight loss after the introduction of cereal formula in their diet and in which a possibility of coeliac disease was discarded. Group 2: 18 adults with food allergy due to cereals tested by prick tests, specific IgE and food challenge. Group 3: eight patients previously diagnosed as having baker's asthma. Sera pool samples were collected from each group of patients and IgE immunoblotting was performed. We found an important sensitization to cereal in the 40 children. The most important allergens were wheat followed by barley and rye. Among the adults with cereal allergy, sensitization to other allergens was common, especially to Lolium perenne (rye grass) pollen. Immunoblotting showed similar allergenic detection in the three groups. Clinically significant reactivity to cereal may be observed in early life. Inhalation and ingestion routes causing cereal allergy seem to involve similar allergens. The diet control was more effective in children. The possibility of cereal allergy after the introduction of cereal formula during the lactation period should not be underestimated.
Article
Full-text available
A 16 kDa protein, designated CM 16*, which strongly binds IgE from baker's-asthma patients has been identified as a glycosylated form of the previously reported WTAI-CM 16, which is a subunit of the wheat tetrameric a-amylase inhibitor. A glycosylated form (CMb*) of BTAI-CMb, the equivalent inhibitor subunit from barley, has been also found to have significantly enhanced IgE-binding capacity. In all, 14 purified members of the a-amylase/trypsin-inhibitor family showed very different IgE-binding capacities when tested by a dot-blot assay. The glycosylated components CM 16*, CMb* and the previously described non-glycosylated 14.5 kDa allergen from barley (renamed BMAI-1) were found to be the strongest allergens.
Article
Full-text available
Occupational allergy due to hypersensitivity to cereal flours is relatively common among bakers and grain-store workers. Storage mites can contaminate wheat flour and could be an important cause of allergic symptoms due to inhalation. Forty-three patients with criteria for allergic sensitization to wheat flour (skin tests, specific IgE to wheat flour and positive challenge tests) were included in a study to investigate the prevalence of cosensitization to Lepidoglyphus destructor (Ld). This mite was the predominant species in the wheat flour samples supplied by our patients. We found that 30% of the patients had IgE-mediated hypersensitivity of Ld. Of these, 23% did not have a relationship with any bakery or agriculture. We conclude that the prevalence of sensitization to Ld in patients sensitized to wheat flour is important.
Article
Full-text available
One hundred thirty-nine bakers and pastry cooks were included in a prevalence study of IgE-mediated hypersensitivity to wheat flour demonstrated by skin tests, specific IgE to wheat flour (RAST), and inhalation challenge. From the sensitized workers, we selected 30 asthmatic patients. Twenty patients were treated with a standardized wheat flour extract, and ten with a placebo in a double-blind clinical trial. Before and after immunotherapy we performed tests in vivo (skin tests with wheat flour and methacholine tests), and in vitro (total IgE and specific IgE to wheat flour). We found substantial prevalence of wheat flour allergy (25.17% of workers), and a significant decrease (P less than .001) in hyperresponsiveness to methacholine, skin sensitivity (P = .002), and specific IgE (P less than .005) to wheat flour after 20 months of immunotherapy. There was also significant subjective improvement (P less than .001). The placebo group showed no changes in these variables.
Article
The effect of food allergen avoidance, as well as other environmental and genetic factors, on the development of atopy were determined in this follow-up report of a prospective randomized controlled study of 288 infants of atopic parents, in which 78% were available for evaluation at age 4 years. The prophylactictreated group consisted of mothers who avoided cow milk. egg. and peanut during the last trimester of pregnancy and lactation and of infants who avoided cow milk until 1 year (casein hydrolysate supplementation prior to 1 year) and egg, peanut, and fish until after 2 years. The control group consisted of maternal/infant pairs who followed standard feeding practices. The cumulative prevalence of food allergy and food sensitization remained lower in the prophylactic treated group from 1 to 4 years of age. However, the period (current) prevalence of food allergy in both study groups was similar (about 5%) at 3 and 4 years. Such findings suggest that period prevalence may represent the more appropriate measure to assess the impact of intervention measures on the development of atopic disease at older ages. Prophylactic-treated children evidenced lower levels of IgG beta lacloglobulin (BLG) at 4 months and I and 2 years (p < 0.0001) and lower IgG ovalbumen/ovomucoid (OVA) levels only at 2 years (p < 0.001). Both groups evidenced similar prevalences of asthma, allergic rhinitis, and positive inhalant skin tests from birth to 4 years. Children with food allergy evidenced higher 4 year cumulative prevalences of allergic rhinitis and asthma (p < 0.05). Risk factors for atopic disease by age 4 years were shown by multivariate analysis (p < 0.05) to include (1) unrestricted diet and elevated cord blood IgE with food allergy, (2) male gender and lower paternal level of education with asthma, and (3) non-caucasian ethnicity and spring/summer birth with atopic dermatitis and allergic rhinitis. Serum IgE levels were not significantly different between groups at 3 and 4 years, despite their being a trend towards lower serum IgE levels in the prophylactic-treated group at 4 months (p < 0.07). In the control group, formula feeding prior to 4 months was associated with higher 4 month serum IgE levels (p < 0.05). Stepwise linear regression revealed that serum IgE variability from birth to 4 years was influenced by male gender, non-caucasian ethnicity, maternal and paternal serum IgE levels, 4 month IgG BLG levels, positive food and inhalant skin tests, and the development of atopic dermatitis, food allergy, asthma, and allergic rhinitis. These findings demonstrate the strength of genetic factors and their modulation by dietary and envi-ronmental influences in the development of atopy and reveal that the reduction in food allergy in infancy by maternal/infant food allergen avoidance fails to affect respiratory allergy development from birth to 4 years.
Article
This review addresses food hypersensitivity in the context of adverse food reactions, distinguishing them from food intolerance, and provides useful information regarding the extent of this medical problem. An extensive survey of both recent and past developments including the pathogenesis, immunopathophysiology, clinical manifestations, diagnosis, treatment and natural history of food hypersensitivity is included. Specific clinical and immunologic observations from several investigators around the world are highlighted. Finally, future areas of investigation in food hypersensitivity are identified in hopes of generating continued medical research in this area.
Article
In vitro α-amylase (EC 3.2.1.1) activity from 23 agricultural insect pests, including moths, cereal aphids, pentatomids, cereal thrips, stored cereal and legume grain pests and colorado potato beetle, have been determined. Enzyme activity per unit of body weight was higher in extracts from stored cereal pests as compared with the other insect groups. Crude inhibitor preparations from the endosperms of Triticum aestivum, Hordeum vulgare and Triticum monococcum were decreasingly active in that order. The three classes of α-amylase inhibitors from T. aestivum — monomeric, dimeric and tetrameric — were differentially active against crude enzyme preparations from different insect species. This was further confirmed by testing the purified dimeric (0.19 and 0.53) and monomeric (0.28) inhibitors. The monomeric inhibitor was considerably more active against the α-amylase from Tenebrio molitor and Sitophilus oryzae than the dimeric ones, whereas the opposite situation occurs for the α-amylase from Leptinotarsa decemlineata and Oryzaephilus surinamensis. Both types of purified inhibitors were about equally active against other insect enzyme preparations tested.
Article
Sera from two subjects with baker's asthma and six patients with coeliac condition were examined for the presence of IgE antibodies with specificities for wheat flour components. Sera were studied using the radioallergosorbent test (RAST) together with whole flour and thirteen purified and partially purified flour fractions. IgE antibodies to a number of flour components were demonstrated in the allergic bakers' sera, but the strongest reactivities were observed with wheat albumins and globulins. A more detailed examination of the flour water-soluble proteins using RAST inhibition methods demonstrated that albumins were more reactive with the allergic sera than the globulins. Apart from the results with the water-soluble proteins, the two sera showed a different pattern of reactivity with the other flour preparations. No IgE antibodies to whole flour or any of the flour components, including A gliadin, were found in the coeliac sera. Failure to detect wheat gluten- or gliadin-specific IgE antibodies indicates that IgE-mediated reactions are not important in the pathogenesis of coeliac condition. Levels of total IgE in the sera from the coeliac subjects were elevated and, with two of the sera, some success was achieved in identifying the allergens responsible for the elevation. We propose that elevation of serum IgE may frequently occur in coeliac condition and may arise due to an increased uptake of antigens via the damaged intestinal mucosa.