Современное состояние проблемы
Весенняя сенсибилизация: пыльца деревьев как основной триггер
Молекулярная аллергология: от гена к аллергену
Географическое распространение аллергенных деревьев
Основные аллергенные деревья и их молекулярные особенности
Молекулярная диагностика - современный подход к аллергологии
Возможности лабораторной диагностики: исследование Молекулярная диагностика аллергии с ALEX2
Молекулярная диагностика аллергических заболеваний открывает новые горизонты в ведении пациентов с поллинозом. В статье рассмотрены современные подходы к диагностике весенней аллергии с акцентом на молекулярный анализ аллергенов пыльцы деревьев. Подробно описаны основные виды аллергенных растений, их молекулярные компоненты и механизмы перекрестных реакций. Статья будет полезна аллергологам, терапевтам, семейным врачам и педиатрам, которые сталкиваются с диагностикой и ведением пациентов с сезонными аллергическими проявлениями.
Современное состояние проблемы
За последнее столетие аллергические заболевания превратились из достаточно редких состояний в пандемическую проблему здравоохранения. Согласно консервативным оценкам, примерно полмиллиарда людей во всем мире страдают от аллергического ринита. Пыльцевые аллергены считаются основным фактором риска как сезонного аллергического ринита, так и бронхиальной астмы, тогда как бытовые аллергены чаще провоцируют круглогодичный ринит. Однако исследования показывают, что более 50% пациентов с круглогодичным аллергическим ринитом также сенсибилизированы к пыльцевым аллергенам, хотя профили сенсибилизации значительно варьируют в зависимости от географического расположения.
Весенняя сенсибилизация: пыльца деревьев как основной триггер
Весной именно пыльца деревьев становится причиной развития патологических симптомов. Среди аллергенных деревьев выделяют представителей порядков Fagales (Букоцветные), Lamiales (Ясноцветные), Proteales (Протейные) и Pinales (Сосновые). Сенсибилизация к пыльце обычно ограничивается ветроопыляемыми растениями, которые составляют примерно 10-18% всех растений.
Эти растения эволюционировали таким образом, чтобы производить мелкую, обезвоженную пыльцу с хорошими аэродинамическими свойствами, что позволяет ей распространяться на сотни километров и длительное время циркулировать в воздухе. Важно отметить, что аллергенные белки обычно легко высвобождаются во время регидратации пыльцы на слизистых оболочках дыхательных путей.
Молекулярная аллергология: от гена к аллергену
Более 25 лет назад был клонирован ген, кодирующий основной аллерген пыльцы березы Bet v 1, что стало началом эры молекулярной аллергологии. С тех пор идентифицировано и признано подкомитетом по номенклатуре аллергенов ВОЗ/МСИТ (международный союз иммунологических обществ) 53 аллергена пыльцы деревьев.
Молекулярное профилирование аллергической сенсибилизации помогло выяснить иммунологические механизмы перекрестной реактивности аллергенов, а достижения биохимии выявили структурные и функциональные аспекты аллергенных белков. Новые аллергенные виды деревьев и их аллергены постоянно идентифицируются, что делает исследования в этой области высококонкурентными и важными для клинической практики.
Географическое распространение аллергенных деревьев
Аллергенные деревья распространены практически по всему миру:
- Умеренные климатические пояса Европы, Северной Америки и Азии
- Средиземноморская зона
- Северная Африка
- Части Южной Америки и Южной Африки
- Индийский субконтинент
- Части Австралии
Интересно, что в регионах тропического климата аллергия на пыльцу деревьев практически отсутствует.
Основные аллергенные деревья и их молекулярные особенности
Букоцветные (Fagales)
Пыльца Букоцветных является основной причиной зимне-весеннего поллиноза в умеренном климатическом поясе Северного полушария. Большинство видов имеют древовидный или кустарниковый вид с очень мелкими однополыми цветками, которые часто растут в виде сережкообразных или колосовидных соцветий.
Основные аллергены пыльцы Fagales:
- Bet v 1 (береза)
- Aln g 1 (ольха)
- Car b 1 (граб)
- Ost c 1 (хмель-граб)
- Cor a 1 (лесной орех)
- Fag s 1 (бук)
- Cas s 1 (каштан)
- Que a 1 (дуб)
Эти аллергены относятся к белкам класса 10 (PR-10), которые включают большую группу аэроаллергенов и распространенных пищевых аллергенов. Белки PR-10 кодируются разнообразным мультигенным семейством, имеют небольшой размер (около 160 аминокислот), схожую вторичную структуру и являются преимущественно внутриклеточными и цитозольными.

Рисунок 1. Белки PR-10 в 3D-модели
Более 90% лиц с аллергией на березу вырабатывают антитела IgE против Bet v 1, причем 60% из них реагируют исключительно на этот аллерген. Недавние исследования выявили структурное сходство Bet v 1 с белками семейства липокалинов, к которым относится большинство аллергенов животного происхождения.
Перекрестные реакции с пищевыми продуктами
У 50-93% пациентов с аллергией на березовую пыльцу также развиваются аллергические реакции на некоторые продукты порядка Розоцветных. Симптомы проявляются в виде орального аллергического синдрома (ОАС), и его возникновение обычно связано с предшествующей сенсибилизацией к пыльцевым аллергенам порядка Букоцветные.
Минорные аллергены пыльцы березы
Кроме Bet v 1, идентифицированы также минорные аллергены березовой пыльцы:
- Bet v 2 (профилин)
- Bet v 3 і Bet v 4 (полкальцины)
- Bet v 6 (изофлавонредуктаза)
- Bet v 7 (циклофиллин)
Сенсибилизация к Bet v 6 среди пациентов с аллергией на березовую пыльцу достигает около трети. Кроме того, гомологичные аллергены (Cor a 6) были идентифицированы в пыльце орешника. По данным исследований ELISA, 14% пациентов с аллергией на пыльцу орешника и березы реагируют на рекомбинантный Cor a 6.
Недавно глутатион-S-трансфераза березовой пыльцы (GST) была идентифицирована как новый IgE-связывающий белок, с уровнем сенсибилизации 13% среди пациентов с аллергией на березовую пыльцу.
Семейство Платановые (Platanaceae)
Представители семейства Платановые также содержат значимые аллергены. Эти листопадные деревья имеют редуцированные цветки с шаровидной структурой. Виды Platanus являются важными источниками аэроаллергенов.
Благодаря устойчивости к болезням и загрязнению воздуха платаны широко используются как декоративные деревья в США и Западной Европе. На сегодня только виды Platanus acerifolia (лондонский платан) и Platanus orientalis (платан восточный) признаны аллергенными деревьями ВОЗ/МСИТ.
В течение сезона цветения уровень пыльцы платана может достигать 14% от общего количества атмосферной пыльцы в некоторых районах, например, в Испании.
Аллергены пыльцы платана:
- Pla a 1 (ингибитор растительной инвертазы) - основной аллерген, к которому сенсибилизированы до 92% моносенсибилизированных пациентов
- Pla a 2 (полигалактуроназа) - второй основной аллерген, к которому сенсибилизированы более 84% пациентов
- Pla a 3 (неспецифический белок переноса липидов, nsLTP) - признается 27,3% пациентов с аллергией на пыльцу платана
Сосновые (Pinales) - актуальность для Украины
Анализируя природную структуру лесов Украины, можно понять, что для нашей страны важными аллергенными деревьями являются представители порядка Сосновые.
Рисунок 2. Природная структура лесов Украины
Сосновые относятся к голосеменным и включают семь семейств: Araucariaceae, Cephalotaxaceae, Pinaceae, Podocarpaceae, Sciadopityaceae, Taxaceae и Cupressaceae. Однако лишь некоторые роды семейства Cupressaceae содержат клинически значимые аллергены по определению МСИТ.
В Средиземноморской зоне и на юге США Cupressus sempervirens (средиземноморский кипарис) и Cupressus arizonica (аризонский кипарис) являются значительными источниками пыльцевых аллергенов, вызывая сенсибилизацию у 2,4-35,4% общей популяции и до 42,7% лиц с аллергиями в Италии.
Основные аллергены кипарисовых:
- Cup a 1 и Cup s 1 - пектатные лиазы с 95,1% идентичностью последовательностей
- Cry j 1 (японский кедр или криптомерия) и Cha o 1 (японский кипарис) - имеют 78,6% идентичность
Аллергены пектатлиазы демонстрируют высокую перекрестную реактивность, однако с определенными особенностями: пациенты часто демонстрируют эксклюзивный паттерн эпитопа IgE к аллергену той пектатлиазы, с которой они фактически контактируют, с ограниченной перекрестной реактивностью между различными кластерами аллергенов.
Кроме пектатных лиаз, основными аллергенами в пыльце Сосновых являются полигалактуроназы (Cha o 2, Cry j 2 и Jun a 2) с идентичностью последовательностей 71-82% и общими перекрестно-реактивными эпитопами IgE.
Паналергены: проблема диагностики
Диагностика пыльцевой аллергии, связанной с деревьями, может оказаться сложной, особенно с учетом проблемы сенсибилизации к паналергенам. Паналергенами считаются вездесущие экспрессируемые аллергенные белки.
Важнейшие паналергены пыльцы деревьев относятся к семействам:
- Профилины — цитозольные белки, присутствующие во всех эукариотических клетках, связывающие актин и другие лиганды
- Полкальцины — специфические для пыльцы белки, связывающие кальций, с вероятной ролью в регуляции внутриклеточного уровня кальция и прорастании пыльцы
Клиническое значение профилинов и полкальцинов зависит от уровней воздействия, географических факторов и возраста пациентов, что затрудняет формулировку общих выводов. Например, анализ уровня сенсибилизации к Bet v 2 выявил 5-7% реактивности у пациентов с аллергией на березовую пыльцу из стран Северной Европы, тогда как пациенты из Центральной и Южной Европы демонстрируют сенсибилизацию до 45%.
Молекулярная диагностика - современный подход к аллергологии
Достижения в области молекулярной аллергологии проложили путь к диагностике аллергии на основе молекул, что выходит за рамки традиционной ботанической идентификации аллергенных деревьев. Это стало важным шагом для понимания аллергенов пыльцы деревьев и сложного взаимодействия аллергической сенсибилизации и перекрестной реактивности.
Современное понимание механизмов аллергии на пыльцу деревьев подтверждает, что это преимущественно проблема промышленно развитых обществ в пределах умеренных климатических поясов, где наиболее мощными аллергенами являются эндемичные растения. Однако, наряду с выявлением новых аллергенных видов деревьев, становится очевидным, что аллергия на пыльцу деревьев может стать значительной проблемой также и для обществ в субтропических климатических зонах.
Возможности лабораторной диагностики: исследование Молекулярная диагностика аллергии с ALEX2
Современное исследование Молекулярная диагностика аллергии с ALEX2 позволяет выявить сенсибилизацию к пыльце многих видов деревьев и их аллергокомпонентов, что является важным для точной диагностики и дальнейшего лечебного подхода. Это исследование включает определение:
- Общего IgE
- Специфических IgE к широкому спектру аллергенов и их компонентов - 295 аллергенов из 165 источников.
- Автоматический блок неспецифических антител против перекрестно-реактивных углеводных детерминант (CCD)
А также позволяет:
- Выявить конкретные молекулы аллергенов, вызывающих реакции.
- Прогнозировать тип и тяжесть аллергии.
- Планировать эффективную аллерген-специфическую иммунотерапию (АСИТ).
- Использовать блокировку CCD, что обеспечит отсутствие ложноположительных результатов
- Применить диагностику в любой сезон года и в период обострения.
- Определить семейство белков, к которому относится аллерген, что является важным инструментом для понимания вероятных перекрестных реакций
- Стоимость определения специфического IgE к отдельному аллергену/аллергокомпоненту в панели АЛЕКС является наиболее привлекательной среди большинства аллерготестов.
Почему Молекулярная диагностика аллергии с ALEX2 важна для вашей практики?
- Содержит 117 экстрактов и 178 молекулярных аллергенов.
- Диагностирует до 99% всех известных аллергенов.
- Позволяет принимать обоснованные решения о назначении АСИТ.
- Помогает предотвращать прогрессирование аллергии и ее осложнений.
- Предоставляет точные данные для персонализации лечения.
Перечень аллергенов деревьев, доступных для диагностики в лаборатории ДІЛА:
|
Название растения |
Аллергокомпоненты для детекции |
Семейство |
|
Акация серебристая |
Aca m |
Fabaceae |
|
Айлант высокий |
Ail a |
Simaroubaceae |
|
Ольха черная (клейкая) |
Aln g 1 (PR-10), Aln g 4 (Polcalcin) |
Березовые (Betulaceae) |
|
Береза повислая |
Bet v 1 (PR-10), Bet v 2 (Profilin), Bet v 6 (Isoflavon Reductase) |
Березовые (Betulaceae) |
|
Шелковица бумажная |
Bro pa |
Moraceae |
|
Лещина |
Cor a_pollen, Cor a 1.0103 (PR-10) |
Березовые (Betulaceae) |
|
Криптомерия японская |
Cry j 1 (Pectate Lyase) |
Хвойные (Pinophyta) |
|
Кипарис аризонский |
Cup a 1 (Pectate Lyase) |
Cupressaceae |
|
Кипарис вечнозеленый |
Cup s |
Cupressaceae |
|
Бук |
Fag s 1 (PR-10) |
Fagaceae |
|
Ясень обыкновенный |
Fra e, Fra e 1 (Ole e 1-Family) |
Маслиновые (Oleaceae) |
|
Грецкий орех |
Jug r_pollen |
Букоцветные(Fagales) |
|
Можжевельник мексиканский |
Jun a |
Cupressaceae |
|
Шелковица красная |
Mor r |
Rosales |
|
Олива |
Ole e 1 (Ole e 1-Family), Ole e 9 (1,3-β-Glucanase) |
Маслиновые (Oleaceae) |
|
Финиковая пальма |
Pho d 2 (Profilin) |
Phoeniceae |
|
Платан кленолистный |
Pla a 1 (Plant Invertase), Pla a 2 (Polygalacturonase), Pla a 3 (nsLTP) |
Platanaceae |
|
Тополь черный (осокор) |
Pop n |
Malpighiales |
|
Вяз |
Ulm c |
Rosales |
Понимание молекулярных механизмов аллергии на пыльцу деревьев и выявление конкретных аллергенов, вызывающих сенсибилизацию, является критически важным для разработки точной диагностики и персонализированных подходов к терапии. Современные методы молекулярной диагностики, которые предлагает медицинская лаборатория ДІЛА, позволяют врачам не только установить факт сенсибилизации, но и выявить конкретные молекулярные мишени, что расширяет возможности аллергологов в подборе оптимальной тактики ведения пациентов.
Научный прогресс в сфере молекулярной аллергологии позволяет нам сегодня лучше понять "тайны весенней аллергии" и предложить пациентам более точные диагностические и терапевтические решения.
| Станьте партнером ДІЛА Выгодное сотрудничество и профессиональное развитие |
Присоединиться |
| Лычний кабинет врача Управление профилем и результатами исследований |
Присоединиться |
| Медицинское сообщество ДІЛА Обмен опытом и актуальные медицинские новости |
Присоединиться |
*В случае возникновения вопросов просим обращаться на горячую линию: 0 800 217 887
7:00 - 20:00