le basi immunologiche delle reazioni allergiche

Atti del I Convegno Tessile e Salute, Biella, 17-19 Gennaio 2001.
LE BASI IMMUNOLOGICHE DELLE REAZIONI ALLERGICHE
Raffaella Tinghino
L’allergia è una patologia ad eziologia multifattoriale, caratterizzata da un’iperreattività
immunitaria specifica verso sostanze eterologhe (allergeni), innocue per i soggetti normali.
Le sindromi allergiche sono in costante aumento, sia perché sono stati migliorati
notevolmente i criteri di diagnosi, sia perché oggettivamente il numero di soggetti colpiti da
questa patologia è in reale incremento. Sebbene non esistano dati certi a livello della
popolazione globale, valori riscontrati nel corso di studi su vari gruppi di popolazione in
diverse situazioni ambientali indicano che circa il 35% della popolazione generale soffre di
tale patologia. Le più alte percentuali nella frequenza delle allergopatie sono segnalate
nelle nazioni più industrializzate ed a più elevato tenore di vita. I fattori che causano e
favoriscono l’aumento della prevalenza delle malattie allergiche sono sia legati
all’ambiente “indoor” (fumo, allergeni derivanti da acari della polvere, insetti, animali
domestici), sia a quello “outdoor” (inquinamento da particolati del Diesel, NO2, SO2,
ozono). L’aumento della prevalenza di patologie allergiche registrato negli ultimi venti anni
sembra quindi essere dovuto, almeno in parte, ad un insieme di fattori associati allo stile di
vita occidentale (“Western life-style”).
Per quanto riguarda le diverse manifestazioni patologiche, in Europa la prevalenza delle
riniti allergiche è tra il 10 e il 30%, dell’asma allergico intorno al 3-8%, quella della
dermatite atopica è valutata intorno al 10-12% e quella della dermatite da contatto è
valutata intorno all’1% per la popolazione generale. Secondo “l’European Allergy White
Paper” (1997), i costi socio-economici delle malattie allergiche su base annua sono stimati
globalmente per tutte le nazioni europee in oltre 10 miliardi di ECU per quelli diretti (spese
mediche ed ospedaliere, spese per diagnostica e terapia) ed in quasi 19 miliardi di ECU
per quelli indiretti (perdita di giornate lavorative, costi per misure di prevenzione, ecc.),
come descritto nella tabella successiva.
Affezioni
Costi diretti
(milioni di ECU)
Costi indiretti
(milioni di ECU)
Rinite allergica
1286.3
1722.9
Asma bronchiale
allergico
6430.6
13905.9
373.3
379.2
2344.0
2887.7
10434.2
18905.7
Dermatite atopica
Dermatite da contatto
Totale
Tutte le sostanze eterologhe che sono in grado di indurre nell’individuo ad esse
sensibilizzato una reazione allergica specifica sono denominate allergeni. Gli allergeni
possono essere classificati, tenendo conto delle modalità con cui avviene l’esposizione del
soggetto, in: allergeni da inalazione (pollini, Acari, derivati di origine animale, spore
fungine, alcuni farmaci se somministrati per via aerosolica), allergeni da ingestione
(alimenti, sostanze chimiche diverse e farmaci), allergeni da iniezione (farmaci e veleni di
insetti), allergeni da contatto (metalli e sostanze chimiche professionali, cosmetici,
detersivi, farmaci per uso topico, sostanze di origine vegetale come il lattice, fibre tessili,
ecc.).
Fattori causali primari esterni all’organismo (gli allergeni) sono quindi responsabili
dell’induzione della sensibilizzazione allergica da soli o in sinergia con altri fattori
ambientali (gli inquinanti); una volta indotta, tale sensibilizzazione è seguita da un
processo patologico che può esitare in un danno biologico più o meno reversibile. A
queste fasi che vanno dall’assenza di patologia fino all’irreversibilità della stessa
corrispondono i tre livelli di prevenzione: a) primaria, tendente a limitare il processo di
sensibilizzazione allergica; b) secondaria, finalizzata a prevenire la comparsa della
sintomatologia una volta stabilitasi la sensibilizzazione allergica; c) terziaria, volta a
controllare e ridurre il danno conseguente il permanere della sintomatologia. Quanto più
precoce ed incisivo è l’intervento preventivo nell’evoluzione della patologia allergica, tanto
più limitato sarà il danno per la popolazione interessata.
I meccanismi patogenetici delle sindromi allergiche sono dovuti principalmente alle
reazioni IgE-mediate e a quelle cellulo-mediate, definite anche reazioni di tipo I e IV
rispettivamente, in base alla classificazione delle reazioni di ipersensibilità immunologica.
Le reazioni IgE-mediate sono dovute ad anticorpi IgE, che si fissano ai recettori specifici
di vari elementi cellulari (mastociti e basofili). Il legame tra le IgE specifiche e l’allergene
provoca attivazione mastocitaria, degranulazione con rilascio di mediatori chemiotattici e di
citochine proflogistiche. La sintesi delle IgE è, come per altre immunoglobuline, regolata
da varie sottopopolazioni di cellule T, quali le Th2, capaci di secernere mediatori solubili
(citochine) come l’interleuchina 4 (IL-4), in grado di indirizzare la risposta immune in modo
tale da indurre la sintesi di quel particolare isotipo. Soggetti predisposti, pertanto, sono in
grado di stimolare la loro risposta immune di tipo IgE verso sostanze innocue grazie ad
un’elevata sintesi di IL-4, a differenza dei soggetti non predisposti che tendono a
privilegiare un differenziamento cellulare di tipo Th1, capace di indurre, attraverso la
produzione di interferon-γ (IFN- γ), la produzione di altre classi di immunoglobuline tranne
che le IgE. Le reazioni di tipo I sono sia di tipo localizzato quali le allergopatie respiratorie
(rinite allergica, asma bronchiale) ed alcune affezioni cutanee (sindrome orticariaangioedema), sia generalizzate come lo shock allergico.
Nelle reazioni cellulo-mediate, dette anche reazioni di ipersensibilità ritardata, la cellula
effettrice finale è un fagocita mononucleato (macrofago). Durante la fase di riconoscimento
l’allergene è presentato dalle cellule presentanti l’antigene ai linfociti T helper (Th1), che
nella fase di attivazione producono citochine come IL-2 e IFN- γ, che avviano la fase
effettrice con l’infiammazione e la risoluzione da parte dei macrofagi, che operano
l’eliminazione dell’antigene stesso. Questo processo può essere accompagnato da danno
tissutale. Nella tabella successiva sono schematizzati i tre tipi di reazione cellulo-mediate.
tipo
tempo di
reazione
aspetto clinico
istologia
antigene
Contatto
48-72 h
eczema
Linfociti,
macrofagi, edema
dell’epidermide
Epidermica
(nickel, gomma,
poison ivy)
Tubercolina
48-72 h
induramento
locale del
tessuto
Linfociti, monociti,
macrofagi
Intradermica
(tubercolina)
Granuloma
21-28 g
ispessimento
(pelle, polmone)
Macrofagi, cellule
epidelioidi, fibrosi
da cellule giganti
Stimoli persistenti
da complessi Ag-Ab
o non
Una particolare categoria di manifestazioni allergiche è costituita dalle allergopatie
professionali che comprendono forme cliniche diverse (rinite, asma bronchiale, dermatiti
da contatto, ecc.), soprattutto a carico dell’apparato respiratorio e della cute. Gli allergeni
responsabili sono in questo caso rappresentati da sostanze prodotte o comunque presenti
negli ambienti di lavoro. Mancano dati statistici di carattere generale, ma è indubbio il loro
notevole rilievo socio-economico, in quanto ricorrono in elevate percentuali nell’ambito di
diverse categorie di lavoratori. Ad esempio, per quanto riguarda l’asma bronchiale
professionale, circa il 5% dei lavoratori esposti agli isotiocianati, il 10-45% di quelli esposti
ad enzimi proteolitici ed il 5-30% degli addetti alle lavorazioni di cereali e farine, sviluppano
sindromi asmatiche. Nella tabella successiva sono riassunte alcune delle principali
sostanze allergiche che possono indurre asma bronchiale professionale.
Sostanze allergeniche
Isotiocianati
Attività lavorative interessate
Ossido di etilene
lavoratori di sostanze plastiche, gomma, materiali di
rivestimento, verniciatori
Infermieri
Formaldeide
lavoratori dell’industria tessile, della carta e della gomma
Amine alifatiche,
eterocicliche e aromatiche
Metalli
lavoratori delle industrie chimiche, materie plastiche,
verniciatori, tintori
saldatori, conciatori, fabbri
Farine e polveri di cereali
fornai, mugnai
Cascami di cotone, lino,
canapa, seta
addetti alla produzione dei tessuti
Lattice
lavoratori della gomma, addetti alla pulizia, chirurghi, ecc.
Derivati epidermici e proteici
animali
Proteine del latte e dell’uovo
allevatori, macellai, conciatori, ecc.
addetti all’industria alimentare
La diagnosi delle malattie allergiche è effettuata sia attraverso un’attenta anamnesi del
paziente, sia attraverso test in vivo (Skin Prick Test, Patch Test, test di provocazione, ecc)
e in vitro. Questi ultimi dovrebbero essere impiegati a completamento, e non in
sostituzione, di un’attenta anamnesi corredata dai test in vivo, che tenga conto dei sintomi
clinici del paziente e delle cause che hanno indotto i sintomi allergici.
Il trattamento delle allergopatie prevede come risorsa primaria l’allontanamento
dell’allergene responsabile della patologia. Qualora questo non sia possibile, si può
ricorrere al trattamento farmacologico (antistaminici, corticosteroidi, broncodilatatori, ecc.).
Per le patologie IgE-mediate, assume particolare importanza l’immunoterapia specifica
mirata alla modulazione dei meccanismi patogenetici alla base della manifestazione
allergica piuttosto che al semplice controllo dei sintomi.
Nel campo della diagnosi e immunoterapia delle patologie allergiche, l’Istituto Superiore
di Sanità, attraverso la Sezione di Allergologia presso il Laboratorio di Immunologia,
svolge già una serie di azioni sul problema delle malattie allergiche, sia nell’ambito della
ricerca scientifica che delle attività istituzionali di controllo.
Nel primo aspetto ricade:
- il monitoraggio di allergeni emergenti nella realtà italiana (esempi significativi
riguardano la pollinosi da Cupressacee, a lungo confusa con episodi infettivi invernali
delle vie aeree, la sensibilizzazione alle Blatte in ambiente domestico, lavorativo,
scolastico o ricreativo);
- della caratterizzazione e standardizzazione di allergeni e della produzione di allergeni
purificati e ricombinanti;
- lo studio degli effetti dell’inquinamento ambientale sulla sensibilizzazione allergica, in
collaborazione con il Ministero dell’Ambiente.
Per gli aspetti istituzionali, il Laboratorio si occupa dei controlli sugli estratti allergenici,
equiparati a farmaci secondo le recenti Direttive Europee e quindi soggetti a registrazione
e alle relative procedure di accertamento di sicurezza preclinica. A questi compiti si
affianca la consulenza a programmi di Valutazione Esterna di Qualità promossi dalle
Regioni, che costituiscono un’importante fonte di informazioni sulla qualità dei servizi
forniti controllando sia il comportamento dei laboratori di analisi che le prestazioni dei
differenti prodotti diagnostici.