La risposta allergica
Alberto Tommasini, Laboratorio Immunologia Pediatrica, IRCCS Burlo Garofolo
[email protected]
Dalla variolizzazione …
… ai vaccini
1796
Vaiolo … difterite, polomielite, tetano, pertosse … , TBC, sifilide, tifo,
influenza …
Berlino, Natale 1891
Il siero antitossina difterica viene per la prima volta utilizzato in un
bambino con difterite.
Da allora portò a una drastica diminuzione della mortalità per difterite.
Terapia … profilassi …
Berlino 1896
Primo decesso per l’utilizzo di siero.
Particolarmente grave perché utilizzato per profilassi.
Clemens Von Pirquet
Studia teologia a Innsbruck e
filosofia a Leuven
Poi Medicina a Graz - Ospedale pediatrico di
Vienna all’inizio del ‘900
1903 Arthus
Iniezioni ripetute di siero in conigli provocano reazioni gravi
Le reazioni sono specifiche per il siero utilizzato
1903, Pirquet and Schick
Sottolineano il fattore temporale della malattia da siero
- Malattia da siero come una “collisione tra antigeni e anticorpi”
Paradosso protezione - malattia
He introduced a new concept: “a pathogenic agent causes
signs of illness in the organism only when modified
by the presence of antibodies; the incubation
time is thus the time which elapses before the formation
of antibody”
La risposta allergica
1903 (29 aa) invia una lettera
sigillata all’accademia delle
Scienze di Vienna
La lettere verrà aperta nel
1908 in presenza dell’autore
Paradosso: protezione = malattia ?
I sintomi di malattie esantematose come il morbillo sarebbero
dovuti alla risposta immune, ma alla reazione dell’anticorpo
contro il patogeno.
La lettera preannunciava la pubblicazione di dati su questa teoria
La risposta allergica
La malattia da siero
Malattia da siero
Dinamica della risposta immune
Le antitossine (difterite, tetano) di cavallo.
- Febbre con brivido
- rash cutaneo di tipo orticarioide
- artrite
- glomerulonefrite
La risposta allergica
La malattia da siero
- la formazione di anticorpi circolanti dopo l’infusione di grandi quantità di
siero eterologo è ritardata
- c’è un ritardo simile nella comparsa dei sintomi della malattia da siero
- Una seconda infusione successiva porta a un calo degli anticorpi circolanti e
alla comparsa immediata di sintomi
- La reazione è specifica: la seconda infusione deve contenere lo stesso siero
- Piccole dosi di siero inducono anticorpi ma non sintomi clinici.
SIERO
ANTICORPI
Per il rash del morbillo la teoria è corretta anche se
approssimata (secondario all’effetto citotossico del CTL), in
altri casi come per la varicella no (effetto citotossico diretto
del virus)
Nel soggetto con immunodeficienza il morbillo non fa rash, ma
una grave polmonite a cellule giganti.
La risposta allergica
1910:
Il sistema può rispondere con una risposta
- normale: immunità
- alterata reattività (allos-ergon): allergia, in cui è la risposta immune
che diventa la causa dei sintomi
La seconda categoria include: malattia da siero, anafilassi, reazione di
Arthus, febbre da fieno, asma … e successivamente le malattie
autoimmuni.
Oggi sappiamo che a volte queste reazioni di alterata risposta immune
sono paradossalmente favorite da complesse immunodeficienze.
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Malattia da siero:
Simile al Lupus Eritematoso Sitemico
Tipo III
(reazione mediata da immuno-complessi, IC)
– IC Ag-Ab eliminati dal sistema fagocitario
– Deposizione nei tessuti e nell’endotelio
vascolare liberazione amine vasoattive
permeabilità vasale
– Risposte di tipo ritardato (ore o giorni)
– Legate ad IgG e IC IgG
Dal difetto di apoptosi al LES
RAsh malare
Butterfly rash con fotosensibilità
I test
Ipersensibilità di tipo III
- Ricerca di anticorpi specifici (anti-siero, anti-DNA, anti-Ig)
- Dosaggio delle frazioni del complemento
- Dosaggio di immunocomplessi circolanti
- Evidenza istologica di depositi di immunocomplessi e complemento
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Tipo I
(ipersensibilità immediata, da IgE o reagine)
– entro due ore dal contatto con gli allergeni
– si legano ad anticorpi IgE già attaccati a:
• mastcellula
• granulocita basofilo
– Rilascio di mediatori chimici dell’infiammazione:
• Istamina
• Fattori chemiotattici eosinofili
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Tipo I (ipersensibilità immediata)
– I sintomi allergici, legati all’ubicazione della mastcellula:
Cute, apparato respiratorio, apparato digerente
•
•
•
•
•
Congestione sinusale
Broncocostrizione, crisi asmatica
Orticaria ed eczema
Artrite
Infiammazione mucosa intestinale
malassorbimento
• Cefalea, disturbi della memoria e mancanza di
concentrazione a livello nervoso
IgE legate
alla membrana
Istamina, leucotrieni,
PAF
IL-5
IL-4
Allergene
• Broncospasmo
• Orticaria
• Starnuti, rinorrea,
congiuntivite
IgE
IL-4
IL-5
Fattore di rilascio
dell’istamina,
neuropeptidi
MHC
classe II
Reazioni allergiche acute
T cell receptor
PBE, PAF,
leucotrieni
Istamina,
lipidi,
citochine
Neurotrofine
Neuropeptidi
Reazione allergiche
croniche
• Peggioramento
broncospasmo
• Rinite cronica
• Eczema
Modificato da:
Mackay, NEMJ, 2001
Meccanismi d’azione
dell’istamina
Permeabilità vasale
Vasodilatazione (eritema)
Fuoriuscita di plasma
Edema
L’istamina stimola le
terminazioni nervose
Prurito
Rilascio di neuropeptidi
Risposta cutanea (eritema)
I test
Ipersensibilità di tipo I
- Conta degli eosinofili
- Dosaggio delle IgE totali
- Valutazione della risposta cutanea rapida ad antigeni
purificati (prick test)
+ No wheal, 3 mm flare
++ 2.3 mm wheal with flare
+++ 3-5 mm wheal with flare
++++ >5 mm wheal, may have pseudopodia
Dosaggio di anticorpi specific IgE: RAST
I test
Ipersensibilità di tipo I
RAST Radioallergosorbent test
Dosaggio delle IgE specifiche con metodica RIA
– dà indicazioni sulla causa dell'allergia
– valuta spt la sensibilità immediata IgE mediata
– migliore specificità e sensibilità per gli inalanti che per
gli alimenti
– può dare falsi negativi
– non influenzato da farmaci usati nelle allergie
– spesso usato impropriamente (raccomandazioni OMS)
– mirato solo verso allergeni sospetti
– evitare prescrizioni di RAST generico contro tutti gli
inalanti e/o alimenti
I test
Ipersensibilità di tipo I
RAST Radioallergosorbent test
1.
2.
3.
4.
allergeni sospetti associati a una matrice solida
applicato un campione di siero del paziente se il siero
contiene un Ab specifico per l’antigene legame alla
matrice solida
aggiunta di Ig radioattiva policlonale antireaginica
Rilevazione:
1.
2.
3.
incubazione e successivo lavaggio
misurazione della radioattività residua determinazione
della quota Ig radioattiva ancora legata al complesso Ag-Ab
radioattività Ab specifico per l’allergene testato
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Tipo II (reazione citotossica e ADCC)
– Legame degli anticorpi IgG e IgM all’antigene
localizzato sulla superficie cellulare
– Il complesso Ag-Ab attiva la cascata
complementare o la citotossicità cellulare
dipendente da anticorpi
– Distruzione della cellula alla quale è legato l’Ag.
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Tipo IV (dipendente dai
linfociti T)
– Reazione di tipo
ritardato
– Contatto tra l’allergene e
la superficie mucosa
T sensibilizzati
cascata infiammatoria
36-72 ore dal contatto
– Assenza coinvolgimento
di Ab
I test
Ipersensibilità di tipo IV
Test intradermici:
– quasi abbandonati
Patch test:
– dermatiti allergiche da contatto
– applicazione di cerotti contenenti
le varie sostanze sulla schiena
– devono essere tenuti
per almeno 48 ore
Test in vitro:
- Indagano la produzione di interferone gamma
(in citometria o in ELISPOT)
La risposta allergica
e le altre reazioni di ipersensibilità
Livelli diagnostici sequenziali
1. Anamnesi e test cutanei
2. Test di laboratorio
3. Test di provocazione
- valutazione clinica
- valutazione di laboratorio
- eventuale ricorso al doppio cieco
Malattie allergiche
Cause
- Alimenti
- Inalanti
- Farmaci
- Sostanze a contatto
Localizzazioni
- Cute
- Mucose
- app. digerente
- app. respiratorio
- congiuntiva
- Sistemiche
e problemi
Esempi
- Dermatite atopica
- Rinite allergica
- Enterite allergica
- Asma
Terapie
- Attive sui vasi e sul circolo
- adrenalina
- attive sui bronchi
- beta agonisti
- attive sulle molecole
- anti-istaminici
- cortisonici
- anticorpi anti-IgE
- vaccinazioni
induzione della tolleranza
La risposta allergica
• Diffusione (2-10%)
• Espressione multiforme
(dermatite, enterite,
asma etc …)
• Spesso
sovradiagnosticata
• Test di scatenamento
come prova diagnostica
Allergia al latte
La risposta allergica
Allergia al latte
IgE MEDIATA
NON IgE MEDIATA
+++
+--
ACUTI
CRONICI
PICCOLE
QUANTITÀ
GRANDI
QUANTITÀ
facilmente riconoscibile
difficilmente riconoscibile
REMISSIONE
RAPIDA
LENTA
PRICK / RAST
+++
---
IgG-IgA
SPECIFICHE
+--
++-
TEST SENSIBILITÀ
LINFOCITARIA
---
+++
LUNGA
BREVE
FAMILIARITÀ
SINTOMI
ALIMENTI
DURATA
La risposta allergica
Allergia al latte
• Elevata prevalenza del problema
nei primi mesi di vita.
• Persistenza di reazioni gravi in una
minoranza dei casi / potenziale rischio di
vita.
• Difficoltà e rischi di una dieta di
eliminazione a lungo termine.
Allergia al latte
I super-allergici
100%
Prick -
50%
Prick +
1
2
3
4
5
anni
Dieta di esclusione e
attesa dell’acquisizione spontanea della tolleranza
Allergia al latte
Dieta di esclusione
• Dubbi sui tempi e modi della reintroduzione
(Test di scatenamento annuali)
• Penalizzazione nutrizionale e sociale
• Necessità di adrenalina autoiniettiva sempre pronta
• Rischio di reazioni gravi per assunzioni inavvertite
(“alimenti nascosti”)
• Dubbi sull’efficacia
• è possibile la tolleranza senza l’antigene?
• è possibile che in assenza di antigene l’allergia
peggiori?
Allergia al latte
Dieta: la storia di Anita
• Dermatite atopica nei primi mesi di vita;
• Asma dai 6 anni con allergia all’acaro dermatofagoide.
• Desensibilizzazione per acaro (9 - 13 anni);
• Risoluzione dell’asma.
18 anni:
……………..
di vista…………………..
decesso dopo
nuovopersa
episodio
anafilattico per inalazione
durante una gita in un’industria casearia.
• 14 anni
persiste lieve eczema flessurale
prick positivi per acaro, latte, uovo.
DIETA DI ESCLUSIONE!
• Episodi sempre più frequenti e gravi di angioedema e broncospasmo
per piccoli “errori dietetici” o contatto con latticini.
• Continui ricoveri in rianimazione.
Allergia al latte
Dieta: altre storie
Anafilassi durante dieta di eliminazione
TJ David, Arch. Dis. Child 59,983-6, 1984
IgE tot
U/L
FOOD
RAST
Case 1
4y, m
Case 2
2y 1/2, m
Case 3
5m, m
Case 4
12m, m
25000
1750
28
32
SOY
+++
URTICARIA
VOMITING
REACTION LARINGEAL
OEDEMA
CHICKEN
+++
SHOCK
WHEAT
-
ANGIOEDEMA
SHOCK
MILK
-
VOMITING
SHOCK
Allergia al latte
Dieta: per la mamma …
Dieta di eliminazione nella madre e
sintomi allergici nel figlio.
Falt-Magnusson J Allergy Clin Immunol 1996
• 7 years follow up
• Any preventive efficacy
• Acute , severe reactions to egg
( 6 cases ) only in children whose mother avoided egg during breast
feeding
Allergia al latte
Desensibilizzazione
Allergia al latte
• Aumento graduale
della dose
Protocollo
Giorno
Quantità di latte
1
1 goccia e raddoppio
ogni 30’-1h
2
Dalla dose del giorno
prima al massimo
incremento tollerato
3
=
4
=
5
=
6
=
7
=
8
Da pochi mL a 1
bicchiere
• Accesso venoso
• Adrenalina pronta
all’uso
• Quali procedure?
• Quali meccanismi?
Allergia al latte: desensibilizzazione
La nostra esperienza
• Pazienti tra i 4 - 14 anni con diagnosi di allergia
alle proteine del latte vaccino
• Precedenti reazioni anafilattiche
– Gravi (orticaria + edema laringeo, broncospasmo,
dispnea, ipotensione, bradicardia) per piccole dosi di
alimento
– Moderate (orticaria + sintomi respiratori lievi) per
inalazione o per contatto cutaneo
• Positività del prick test
• RAST di classe V - VI
Allergia al latte: desensibilizzazione
Il laboratorio
IgE
Eosinofili
Immunofenotipo
Citochine
Proliferazione in vitro da antigeni del latte
OBIETTIVO 1
RISULTATI 1
A
20
Tolleranza completa
Dieta libera
43
B
13
Tolleranza
di piccole dosi
Continuano a casa
l’assunzione di dosi crescenti
C
10
Reazioni acute
per piccole dosi
Dieta di esclusione
follow up dopo 12 mesi
Allergia al latte: desensibilizzazione
Il laboratorio: le IgE
**
**
1200
120
1000
ml di latte al termine
100
IgE U/ml
800
600
400
200
0
INIZIO
FINE
CONTROLLI
80
n.s.
60
40
20
0
-20 -10
0
10
20
30
40
50
60
aumento % delle IgE totali
70
Allergia al latte: desensibilizzazione
120
1000
*
100
ml di latte al termine
750
eosinofili/µl
Gli eosinofili
500
250
0
INIZIO
FINE
CONTROLLI
80
60
40
20
0
-50 -30 -10
10
30
50
70
90 110 130
aumento % degli eosinofili
Allergia al latte: desensibilizzazione Il laboratorio: citochine
TNF-
20
5
15
4
pg/ml
pg/ml
INF-
10
5
0
3
2
1
INIZIO
FINE
0
CONTROLLI
INIZIO
5
5
4
4
3
3
2
1
0
CONTROLLI
IL-10
pg/ml
pg/ml
IL-6
FINE
2
1
INIZIO
FINE
CONTROLLI
0
INIZIO
FINE
CONTROLLI
Allergia al latte: desensibilizzazione La risposta T cellulare
-lattoalbumina
b-lattoglobulina
total milk
% proliferazione
15
10
5
0
INIZIO
FINE
CONTROLLI
Controllo negativo
-lattoalbumina
b-lattoglobulina
total milk
Prima
Reazioni allergiche
gravi anche per
quantità minime di latte
assunto
Dopo
Tolleranza di variabili
quantità di latte (3–110
mL) senza reazioni
allergiche significative
Prima
Dopo
1 settimana
Elevati livelli di
eosinofili
Elevati livelli di IgE
totali e specifiche
Elevata risposta T
cellulare anti-latte
Tendenza all’aumento dei
segni di attivazione
allergica “aspecifica” (IgE
e eosinofili)
Diminuzione della
risposta T cellulare
specifica anti-latte
Allergia al latte: desensibilizzazione Tolleranza?
Tolleranza per:
• Eliminazione dei linfociti T anti-latte
• Anergia dei linfociti T anti-latte
• Potenziamento dei
linfociti T regolatori anti-latte
Allergia al latte: desensibilizzazione Tolleranza?
Allergia al latte
Nuove prospettive
Immunoterapia iniettiva con antigeni alimentari
(J Allergy Clin immunol 1992;90:256-62; Pediatr Allergy Immunol
1997;8:103-105; J Allergy Clin Immunol 1997;99:744-751): efficace
ma con gravi reazioni; non percorribile nella pratica clinica
Immunoterapia con antigeni alimentari digeriti (peptidi) (J
Allergy Clin Immunol 1999;104:473-477): ancora nessun trial clinico
Immunoterapia con epitopi modificati ( J Allergy Clin Immunol
2000;106:150-158): sperimentata solo sull’animale
Immunoterapia orale o sottocutanea con vettori plasmidici
codificanti gli epitopi alimentari : sperimentata solo nell’animale
(Nature Med 1999;4:387-391)
