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Les Rendez-vous de l’allergologie moléculaire


L'allergologie moléculaire en pratique : les pollens Dr H. Masson Avril 2014

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L’évolution de la notion d’allergène

• La poussière • Les acariens • La standardisation • Der p 1, Der p 2, Phl p 1, Bet v 1 etc.…

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Sources – Composants

Sources • Graminées • Olivier • Bouleau • Arachide

Composants • rPhl p 1 – rPh l p 5 – rPhl p 7 etc .. • rOle e 1 – rOle e 7 – rOle e 9 • rBet v 1 – rBet v 2 – rBet v 4 etc .. • rAra h 1 – rAra h 2 – rAra h 3 etc..

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Allergologie moléculaire

• Diagnostiquer la protéine responsable de l’IgE réactivité : l’allergène

Ainsi, on peut prévoir le risque pour un patient et déterminer le traitement le plus efficace.

• Il faut donc connaître les familles moléculaires

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Les familles de protéines responsables de réactivités croisées

A WAO - ARIA - GA²LEN consensus document on molecular-based allergy diagnostics

Table S1: Common cross-reacting protein familiesStorage protein• Allergens found in nuts and seeds (e.g. Ara h 2)• Stable to heat and digestion, also causing reactions to cooked foods• Often associated with systemic and more severe reactions in addition to OAS• In general low degree of cross-reactivity between species of this familyLTP (non-specific Lipid Transfer Protein, nsLTP)• Allergens found in fruits, vegetables, nuts, and pollen (e.g. Pru p 3)• Stable to heat and digestion, also causing reactions to cooked foods• Often associated with systemic and more severe reactions, in addition to OAS, at least in southern Europé• The degree of cross-reactivity between species of this family variesTropomyosin• Allergens found in crustaceans (e.g., shrimp, crab, etc), mites, cockroaches, and nematodes (e.g. Pen m 1)• Stable to heat and digestion, also causing reactions to cooked foods• As food allergen, often associated with systemic and more severe reactions, in addition to OAS• High degree of cross-reactivity between species of this familyLipocalin• Allergens components found in furry animals (e.g. Can f 1)• The degree of cross-reactivity between species of this family variesParvalbumin• Allergen found in fish and amphibians (e.g. Gad c 1)• Stable to heat and digestion, also causing reactions to cooked foods• Often associated with systemic and more severe reactions, in addition to OAS• High degree of cross-reactivitySerum albumin• Allergen components found in animals (e.g, cow’s milk, blood, beef and epithelia) (e.g. Fel d 2)• fairly sensitive to heat and digestion

• Clinical food reaction is rare (e.g., the so called cat-pork syndrome)

• High degree of serological cross-reactivity between species of this family, clinical relevance is unknownPR-10 protein, Bet v 1 homologue• Allergen components found in pollens, fruits, vegetables, and nuts (e.g. Bet v 1)• Most PR-10 proteins are sensitive to heat and digestion and cooked foods are often tolerated• Often associated with local symptoms such as OAS• The degree of cross-reactivity between species of this family variesPolcalcin (Calcium-binding proteins) • Allergens found in weed, tree, and grass pollens (not in foods), (e.g. Bet v 4)• High degree of cross-reactivity between species of this familyProfilin• Allergens found in foods from plant origin, latex, grass, weed, and tree pollens (e.g. Phl p 12)• Proteins sensitive to heat and digestion and cooked foods are often tolerated• Seldom associated with clinical symptoms but may cause local and even severe reactions in some patients• High degree of cross-reactivity between species of this familyCCD (Cross-reactive Carbohydrate Determinants, not proteins)• Carbohydrate chains found in pollen, plant foods, insects, and venoms (e.g. MUXF3)• A marker for sensitization to CCD across species• Rarely causes allergic reactions, but may produce positive in-vitro test results to CCD-containing allergens• Very high degree of cross-reactivity

Key: CCD = Cross-reactive Carbohydrate Determinant; LTP = Lipid Transfer Protein; OAS = Oral Allergy Syndrome; PR-10 = Pathogenesis-related 10 protein.

http://www.waojournal.org/content/6/1/17
















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Liste des composants disponibles A WAO - ARIA - GA²LEN consensus document on molecular-based allergy diagnostics

Table S2: Commercially available allergen molecules for in vitro sIgE testing from three providers (ThermoFisher, Siemens and Hycor)

MOLECULE SOURCE PROTEIN FAMILY/FUNCTION PROVIDER MOLECULE SOURCE PROTEIN FAMILY/FUNCTION PROVIDERFOOD ALLERGENS

Gal d 1 Egg white Ovomucoid A,B,C Cyn d 1 Bermuda Grass group 1 AGal d 2 Egg white Ovalbumin A,B,C Phl p 1 Timothy Grass group 1 A,CGal d 3 Egg white Conalbumin/Ovotransferrin A Phl p 2 Timothy Grass group 2 AGal d 4 Egg Lysozyme A Phl p 4 Timothy Berberine bridge enzyme AGal d 5 Egg yolk/chicken Livetin/Serum Albumin A Phl p 5 Timothy Grass group 5 A,CBos d 4 Cow's milk Alpha-lactalbumin A,B,C Phl p 6 Timothy Grass group 6 ABos d 5 Cow's milk Beta-lactoglobulin A,B,C Phl p 7 Timothy Polcalcin A,CBos d 6 Cow's milk and meat Serum Albumin A Phl p 11 Timothy Trypsin inhibitor ABos d 8 Cow's milk Casein A,B,C Phl p 12 Timothy Profilin A,CBos d Lactoferrin Cow's milk Transferrin A

Aln g 1 Alder PR-10 ACyp c 1 Carp Parvalbumin A Bet v 1 Birch PR-10 A,B,CGad c 1 Cod Parvalbumin A Bet v 2 Birch Profilin A,B,CPen a 1 Shrimp Tropomyosin A Bet v 4 Birch Polcalcin APen m 1 Shrimp Tropomyosin A,B Bet v 6 Birch Isoflavone reductases APen m 2 Shrimp Arginine kinase A Cor a 1.0101 Hazel PR-10 APen m 4 Shrimp Sacroplasmic Calcium binding protein A Cry j 1 Japanese cedar Pectate lyase A

Cup a 1 Cypress Pectate lyase AAna o 2 Cashew nut Storage protein, 11S globulin A Ole e 1 Olive Trypsin inhibitor A,BBer e 1 Brazil nut Storage protein, 2S albumin A Ole e 7 Olive LTP ACor a 1.0401 Hazelnut PR-10 A Ole e 9 Olive Glucanase ACor a 8 Hazelnut LTP A Pla a 1 Plane Invertase Inhibitor ACor a 9 Hazelnut Storage protein, 11S globulin A Pla a 2 Plane Polygalacturonases ACor a 14 Hazelnut Storage protein, 2S albumin Pla a 3 Plane LTP AJug r 1 Walnut Storage protein, 2S albumin AJug r 2 Walnut Storage protein, 7S globulin A Amb a 1 Ragweed Pectate lyase AJug r 3 Walnut LTP A Art v 1 Mugwort Defensin A,BSes i 1 Sesame Storage protein, 2S albumin A Art v 3 Mugwort LTP AAra h 1 Peanut Storage protein, 7S globulin A Che a 1 Goosefoot Trypsin Inhibitor AAra h 2 Peanut Storage protein, 2S albumin A Mer a 1 Mercury Profilin AAra h 3 Peanut Storage protein, 11S globulin A Par j 2 Wall pellitory LTP AAra h 6 Peanut Storage protein, 2S albumin A Pla l 1 Plantain Pectate lyase AAra h 8 Peanut PR-10 A Sal k 1 Saltwort Pectin methylesterase AAra h 9 Peanut LTP AGly m 4 Soy bean PR-10 A Can f 1 Dog Lipocalin A,BGly m 5 Soy bean Storage protein, Beta-conglycinin A Can f 2 Dog Lipocalin AGly m 6 Soy bean Storage protein, Glycinin A Can f 3 Dog Serum Albumin A,B

Can f 5 Dog Arginine esterase/kallikrein AFag e 2 Buckwheat Storage protein, 2S albumin A Equ c 1 Horse Lipocalin ATri a 14 Wheat LTP A Equ c 3 Horse Serum Albumin ATri a 19 Wheat Omega-5 gliadin A Fel d 1 Cat Uteroglobin A,BTri a Gliadin Wheat Gliadin A,B Fel d 2 Cat Serum Albumin A,BTri a aA_TI Wheat Alpha-Amylase / Trypsin Inhibitor A Fel d 4 Cat Lipocalin A

Mus m 1 Mouse Lipocalin AAct d 1 Kiwi Cysteine protease A Sus s PSA Swine Serum Albumin A,BAct d 2 Kiwi Thaumatin-like protein AAct d 5 Kiwi Kiwellin A Alt a 1 Aspergillus fumigatus Acidic glycoprotein AAct d 8 Kiwi PR-10 A Alt a 6 Aspergillus fumigatus Enolase ADau c 1 Carrot PR-10 A Asp f 1 Aspergillus fumigatus Mitogillin family AApi g 1 Celery PR-10 A Asp f 2 Aspergillus fumigatus Fibrinogen Binding Proteins AMal d 1 Apple PR-10 A,B Asp f 3 Aspergillus fumigatus Peroxysomal protein AMal d 4 Apple Profilin A,B Asp f 4 Aspergillus fumigatus Unknown APru av 1 Cherry PR-10 B Asp f 6 Aspergillus fumigatus Mn superoxide dismutase APru av 3 Cherry LTP B Asp r 1 Aspergillus repens Mitogillin family BPru av 4 Cherry Profilin B Asp o 2 Aspergillus oryzae Alpha-amylase A,BPru p 1 Peach PR-10 A Cla h 8 Cladosporium Mannitol dehydrogenase APru p 3 Peach LTP A,BPru p 4 Peach Profilin A Blo t 5 Blomia Group 5 mite allergen A

Der f 1 Dermatophagoides Cysteine protease A,BDer f 2 Dermatophagoides NPC2 family A,BDer p 1 Dermatophagoides Cysteine protease A,B

Api m 1 Honey bee Phospholipase A2 A Der p 2 Dermatophagoides NPC2 family A,BApi m 4 Honey bee Melittin A Der p 10 Dermatophagoides Tropomyosin APol d 5 Paper wasp Antigen 5 A Lep d 2 Lepidoglyphus NPC2 family AVes v 1 Common wasp Phospholipase A1 AVes v 5 Common wasp Antigen 5 A Bla g 1 Cockroach Cockroach group 1 AAni s 1 Anisakis Serine protease inhibitor A Bla g 2 Cockroach Aspartic protease AAni s 3 Anisakis Tropomyosin A Bla g 5 Cockroach Glutathione S-transferase AHev b 1 Latex Rubber elongation factor A,C Bla g 7 Cockroach Tropomyosin AHev b 3 Latex Small rubber particle protein AHev b 5 Latex Acidic protein A,CHev b 6.01 Latex Prohevein AHev b 6.02 Latex Hevein A,CHev b 8 Latex Profilin AHev b 9 Latex Glycolytic Enzyme AHev b 11 Latex Chitinases AMUXF3 Bromelain CCD marker A,BAna c 2 Pineapple CCD marker A,BArm r HRP Horse raddish CCD marker B A = Thermo Fisher ScientificCuc p AscO Zucchini CCD marker B B = Siemens

Alpha-Gal marker A C = HYCORThe colors in Additional file 2: Table S2. match the colors outlined in Additional file 1: Table S1.

AEROALLERGENS

OTHERS ALLERGENS

Alpha-Gal -1,3 tyroglobulin Bovine
















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www.allerdata.com

http://www.allerdata.com

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Cas clinique N°1

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Quotidien d’allergologue

• Le soleil de la Provence • Rhinoconjonctivite d’avril à juillet • Tests cutanés positifs pour les pollens de graminées et d’oléacées • Biologie positive pour Graminées et Olivier

IgE spécifiques Phléole = 12,34 kUA/L IgE spécifiques Olivier = 23,45 kUA/L

• Comment traiter ? Graminées et/ou Olivier ?

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Pour un bon traitement, il faut un bon diagnostic • Un test positif peut correspondre

à une sensibilisation réelle ou à une réaction croisée

• Le diagnostic moléculaire permet de faire la différence

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Comment ?

• Pour prouver une sensibilisation à un produit allergisant : Tester des allergènes spécifiques du produit (Phl p 1, Phl p 5)

• Pour prouver une réactivité croisée entre produits : Tester des allergènes représentatifs de familles d’allergènes

– Bet v 1 pour les PR 10 – Pru p 3 pour les LTP

Rechercher une réactivité à des panallergènes – Profilines : Phl p 12, Bet v 2 – Polcalcines : Phl p 7

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Cas clinique 1 Diagnostic moléculaire • Allergènes spécifiques des graminées

rPhl p 1 < 0,10 kU/L rPhl p 5 < 0,10

• Panallergènes rPhl p 7 < 0,10 rPhl p 12 = 6,25 kU/L

• Allergènes spécifiques de l’olivier rOle e 1 = 17,56 kU/L

Rappel : Rhino-conjonctivite printanière Tests et biologie positifs graminées et olivier

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Apport du diagnostic moléculaire

• Allergie uniquement au pollen d’olivier • Immunothérapie allergénique uniquement au pollen d’olivier :

traitement parfaitement adapté à l’allergie du patient • ITA et profilines ?

Rappel : Rhinoconjonctivite printanière Tests et biologie positifs graminées et olivier Allergènes spécifiques des graminées négatifs Allergène spécifique de l’olivier positif Profilines positives

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Cas clinique N°2

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Hugo est un charmant bambin de 8 ans

• Ses parents ont une allergie respiratoire connue • Il a toujours vécu à Paris • A présenté quelques plaques d’urticaire au cours d’un repas à la

cantine • Son médecin a fait un bilan biologique dont la seule perturbation

est IgE Arachide (F13) à 2,5 kUA/L • Ses parents ont prévenu la cantine scolaire qu’il était peut-être

allergique à l’arachide • L’enfant est interdit de cantine en attente de votre certificat

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Interrogatoire

• Description de l’urticaire : quelques plaques rouges sur le pourtour de la bouche

• Depuis l’âge de 3 ans, rhinite persistante avec aggravation en mars-avril

• N’a « rien mangé de particulier » à la cantine • Il mangeait de tout jusqu’à la prise de sang. Depuis ses parents ne lui

donnent plus ni arachide ni fruits à coque • Par contre, il continue à manger du Nutella

Rappel ATCD familiaux d’allergie chez un parisien Interdit de cantine après la survenue d’urticaire au cours d’un repas IgE Arachide (F13) = 2,5 kU/L

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Tests cutanés

• Prick Tests positifs : Acariens Pollen de Bouleau Noisette Arachide

• Une biologie complémentaire s’impose !

Rappel ATCD familiaux d’allergie chez un parisien Interdit de cantine après la survenue d’urticaire au cours d’un repas IgE Arachide (F13) = 2,5 kU/L Rhinoconjonctivite saisonnière mars avril N’a plus remangé aucun fruit à coque depuis l’épisode, sauf du Nutella

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Biologie • Ara h 1, Ara h 2, Ara h 3 et Ara h 9 = négatifs

Ara h 2 : signerait allergie réelle à l’arachide Ara h 1 et Ara h 3 : la positivité aux 3 protéines signerait risque de réaction grave Ara h 9 : LTP de l’arachide : serait facteur de risque de gravité.

• Ara h 8 et Bet v 1 = positifs Ara h 8 est la Bet v 1 like de l’arachide : explique la positivité du test cutané et

de l’IgE à l’arachide entière Bet v 1 est représentative des protéines Bet v 1 like. Faut il demander à la fois

Ara h 8 et Bet v 1 ou une seule des deux ? Test positif pour la noisette: Bet v 1

• Cor a 8 : LTP de la noisette : doit on la demander pour éliminer un risque ? inutile car supporte le Nutella qui contient de la noisette grillée

Rappel ATCD familiaux d’allergie chez un parisien Interdit de cantine après la survenue d’urticaire au cours d’un repas IgE Arachide (F13) = 2,5 kU/L Rhinoconjonctivite saisonnière mars avril N’a plus remangé aucun fruit à coque depuis l’épisode, sauf du Nutella Tests positifs pour acariens, bouleau, noisette, arachide

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• Allergique aux Bet v 1 like (PR10) par l’intermédiaire du pollen de bouleau Rougeurs péribuccales : réactions au contact de produits contenant des PR 10 Se souvenir quand même qu’il a été décrit des réactions violentes à certaines

PR10

• Conseils aux parents: Pas de régime ou celui que l’enfant souhaite

• Faut il faire un PAI ?

Rappel ATCD familiaux d’allergie chez un parisien Interdit de cantine après la survenue d’urticaire au cours d’un repas IgE Arachide (F13) = 2,5 kU/L Rhinoconjonctivite saisonnière mars avril N’a plus remangé aucun fruit à coque depuis l’épisode, sauf du Nutella Tests positifs pour acariens, bouleau, noisette, arachide Sensibilisation aux PR 10 et pas à l’arachide ni aux LTP

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Cas clinique N°3

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21 ans et beaucoup d’allergies alimentaires

• Rhinoconjonctivite saisonnière de février à avril depuis l’enfance • Syndrome oral avec certains fruits des rosacées (Pomme, fruits à

noyaux) et certains légumes crus (carotte...) depuis longtemps • Brusquement, l’été dernier : urticaire généralisée après avoir mangé du

raisin qu’il mangeait sans problème depuis des années

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http://www.allerdata.com/pentagramme.html?p1=274&p2=272&p3=298&p4=301&p5=

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Bilan allergologique

• Tests cutanés pollen de Bouleau positif fruits des rosacées et carotte native positifs jus de raisin négatif

• Biologie : IgE spécifiques rBet v 1 : 20,6 kU/l rBet v 2 : 12,4 rPru p 3 : 12,4

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Discussion

• Allergie croisée « classique » entre pollen de bouleau et fruits des rosacées (Bet v 1)

• Allergie croisée aussi possible par l’intermédiaire des profilines • Apparition d’une allergie alimentaire plus « violente » depuis l’été

dernier par les LTP

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• Allergie aux PR10 et aux profilines : peu de risques (précautions ?) et tolérance des aliments cuits

• Allergie aux LTP : risques plus importants (trousse d’urgence ) • Sans moléculaire, l’évaluation du risque serait difficile

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