IgE totali e specifiche: come, quando e perché

Francesco Liotta

1. Aspetti biologici

2. Aspetti laboratoristici

3. Aspetti clinici

Cenni storici

Allergia : termine coniato dal medico austriaco C. Von Pirquet nel 1906,composto dalla radice allo- ‘estraneo’ e del tema érgon ‘azione’: razionecontro ciò che è estraneo .

Successivamente (1923) Arthur F. Coca e Robert Cooke coniarono iltermine atopia , dal gr. atopía ‘singolarità’, der. di átopos ‘insolito,singolare’ per designare la predisposizione in alcuni soggetti (atopici),a sviluppare reazioni allergiche, “atipiche” nei confronti disostanze innocue comunemente presenti nell’ambiente, def initeallergeni

Negli anni 1966-1967 i coniugi giapponesi K. e T. Hishizaka definirono lecaratteristiche fisico-chimiche e biologiche degli “anticorpi reaginici”dimostrando l’esistenza di una nuova classe anticorpale, le IgE ,responsabile delle manifestazioni allergiche.

Nell’ambito delle malattie atopiche sono comprese l’asma bronchialeallergica , la rinite e la congiuntivite allergiche , la dermatite atopica

Funzioni delle immunoglobuline secrete in fisiologia ed in patologia

Difesa contro virus, batteri e funghi

Reazioni da ipersensibilità di II, III, V tipo

Difesa contro elminti

Reazioni da ipersensibilità di II, V tipo

Reazioni da ipersensibilità di II, III, V tipo

Reazioni da ipersensibilità di I tipo

Neutralizzazione OpsonizzazioneADCCAttivazione del complementoProtezione materno-fetale

Neutralizzazione Protezione del lattante

Neutralizzazione Attivazione del complementoAttività agglutinante

Sensibilizzazionee attivazionedi mastociti e basofili, attivazione dei granulociti eosinofili

Produzione di IgE e reazione allergica

Fase di sensibilizzazione:prima esposizione all’allergene

MALT

Linfonodo

Tessuti

IgE

MHC IIpeptide

B

TCR

CD40L CD40

Th2

IL-4 IL-13

Sensibilizzazione

NaiveTh

APC

IL-4 Jagged-1OX40-LIL-25Concentrazione e/o caratteristichebiochimiche dell’allergene...

?

Allergene

Mas/Ba

Linfonodi, MALT Mucose ed altri tessuti

Assenza di prodottivirali o batterici

Seconda esposizione all’allergene

Allergene

mastocitasensibilizzato

IgE

degranulazionemastocitaria

Reazione da ipersensibilità

di tipo I

DEGRANULAZIONE ED ATTIVAZIONE DEL MASTOCITA

• Ammine vasoattive• PAF

granuli preformati

Mast/B

Sintesi de novo

• Mediatori lipidici(leucotrieni, prostaglandine, trombossani)

• Citochine• Chemochine

Pathological role of mast cells

B

IgE

IgEsecretion

IL-4

Leukocytemigration

PGD2LTC4Chemochines

Leukocyteactivation

CK and lipids

Nervousstimulation

HistaminePGD2LTC4Kinins

En

OedemaHistaminePAFPGD2LTC4Kinins

M

Mucushypersecretion

HistaminePGD2

MC

Broncho-Constriction. Increasedperistalsis

HistaminePGD2LTC4Kinins

En

LeukocyteAdesion

TNF-α

1. Aspetti biologici

2. Aspetti laboratoristici

3. Aspetti clinici

Le IgE sono le Ig meno concentrate a livello del siero: 0.1-0.4 mcg/ml (Valori normali < 85 KUI/L)

La loro emivita a tale livello è di 2-3 ore:

Vengono rapidamente stornate nei tessuti dove si legano ai recettori specifici mastocitari e vi rimangono per molte settimane

La dimostrazione di IgE allergene-specifiche a livello del siero o dei

tessuti è fondamentale per la diagnostica alergologica

Cronologia della diagnostica allergologica

1880 1967 1988-91 1995-99 2000 2007

Test in vivo

Test in vitro

Allergeni molecolari

Test di provocazione

Scoperta delle IgE

RAST

Clonazione dei primi allergeni

Allergeni ricombinanti

Primo biochipcon

determinanti allergenici

Diffusione ImmunoCAP

Appropriatezza in allergologiaIgE totali e specifiche: come, quando, perché

Dott.ssa Lorenza Busco, MMGDott.ssa Franca Bigioli, MMG

XXXIII Congresso Sezione SIAAIC ToscanaI Congresso Sezione Toscana-Emilia Romagna- San Marino- Umbria-

Marche

IgE sieriche totali

IgE specifiche in vivo

IgE sieriche specifiche

Metodi radioimmunologici: PRIST (Paper RadioImunoSorbent Test)

Metodi immunoenzimatici: IgE ELISA

Come?

Quando?

valore clinico

ridimensionato

Perché?

� Livelli normali non escludono la diagnosi di allergopatia

� Livelli elevati non confermano la diagnosi di allergopatia

� Livelli elevati si riscontrano anche in altre patologie non allergiche

ParassitosiInfezioni (aspergillosi polmonare, mononucleosi e AIDS)Malattie della pelle (psoriasi e pemfogoidi)Malattie renali (nefrosi e nefriti interstiziali)Malattie autoimmuni (AR e LES)SarcoidosiImmunodeficienze

…segue

� Scarsa correlazione tra livelli anticorpali e sintomatologia clinica

� Livelli influenzati da: età, sesso, etnia, condizioni socio-ambientali

� Ampie oscillazioni circadiane

� Non differenze significative in rapporto a:

◦ tipo di allergia

◦ tipo di allergene

◦ numero di allergeni

◦ presenza o meno dell’allergene all’epoca dell’indagine

IgE sieriche totali

IgE specifiche in vivo

IgE sieriche specifiche

Come?

� Utilizzare una soluzione di controllo positivo e do controllo negativo;

� Porre una goccia dell’estratto allergenico sulla faccia volare dell’avambraccio;

� Pungere la cute con una lancetta monouso in perpendicolare o a 45°;

� Asciugare la goccia;

� Valutare la presenza di eritema, pomfo e prurito

PRICK TEST

Quando?

Quando la clinica suggerisce:

� Oculorinite allergica

� Asma bronchiale allergico

� Dermatite atopica

� Allergia alimentare

Perché?

� Permette di valutare la sensibilizzazione ad allergeni ambientali e alimentari

� Può essere eseguito a qualsiasi età (>1 mese)

� La presenza di un prick test positivo per l’allergene sospettato ha significato diagnostico (allergopatie respiratorie)

� Un test negativo in presenza di una storia clinica negativa consente di escludere la patologia allergica (allergopatie respiratorie)

…segue

Perché?

� Rapido

� Sensibile

� Abbastanza specifico

� Poco costoso

� Scarsamente invasivo

• Presenta rischi• Influenzato dal grado di cooperazione• Influenzato dalla terapia in atto

IgE sieriche totali

IgE specifiche in vivo

IgE sieriche specifiche

Come?

Radio AllergoSorbent Test (RAST)

ImmunoCAP

Quando?� Non concordanza tra anamnesi e test cutanei

� Sensibilità multiple

� Test cutanei dubbi

� Impossibilità a sospendere il trattamento con antistaminici

� Rischio elevato di reazioni sistemiche a seguito del test cutaneo o recente episodio di reazione sistemica

� Dermografismo sintomatico …segue

Quando?� Dermatite severa coinvolgente le zone di

esecuzione dei test cutanei

� Età inferiore a 3 anni

� Uso prolungato di steroidi per via generale

� Reazioni avverse a veleno di imenotteri

� Reazioni avverse a farmaci

ALLERGOLOGO

Perché?

� Sensibile

� Altamente specifico

� Minimamente invasivo

� Privo di rischi

� Non influenzato dal grado di cooperazione

� Non influenzato dalla terapia in atto

� Risposta lenta

� Costoso

Prick test IgE specifiche• Risposta rapida

• Abbastanza specifico

• Sensibile

• Poco costoso

• Invasivo

• Presenta rischi

• Influenzato dal grado di cooperazione

• Influenzato da terapia in atto

• Risposta lenta

• Altamente specifiche

• Sensibili

• Costose

• Non invasive

• Nessun rischio

• Non influenzate dal grado di cooperazione

• Non influenzate da terapia in atto

Oculorinite allergica?

Asma bronchiale allergico?

Dermatite atopica?

Allergia alimentare?

IgE sieriche specifiche

Prick test

Reazioni avverse a veleno di imenotteri ?

(sistemiche o locali estese)

Valutazione allergologioca

Valutazione allergologica+

Prescrizione autoiniettore di adrenalina in chi ha presentato

reazione sistemica grave (Chenpen®)

Reazioni avverse a farmaci?

Impossibilità a sospendere il trattamento con antistaminiciRischio elevato di reazioni sistemiche a seguito del test cutaneo o recente episodio di reazione sistemicaDermografismo sintomatico o dermatite severa coinvolgente le zone di esecuzione dei test cutaneiEtà inferiore a 3 anniUso prolungato di steroidi per via generale

…segue

MMG

IgE sieriche specificheo

Valutazione allergologica (allergia alimentare prick by prick)

Prick test

Allergopatiarespiratoria

Valutazione allergologica

Allergopatia non respiratoria

Ulteriori accertamenti/Trattamento

Esclusa allergopatia

NEGATIVO

POSITIVO

DUBBIO

…segue

IgE sieriche specifiche

DOSABILINON DOSABILI

Esclusaallergia IgE mediata

Allergia IgE mediata

Valutazione allergologica

PRICK TEST per inalanti e alimenti Fino a 18 allergeni

78 Test di primo livello per l’inquadramento delle allergie reaginiche(rinocongiuntivite allergica, asma allergico, dermatite atopica, orticaria) da erogare, di norma, contestualmente alla visita specialistica

IgE totali Nessuna limitazione

IgE specifiche pannello per alimentiFino a 8 allergeni per pannello

Nessuna limitazione

IgE specifiche pannello per inalantiFino a a 8 allergeni per pannello

Nessuna limitazione

IgE specifiche quantitativo per inalanti e alimenti Fino a 12 allergeni

99 Test di II livello, da effettuare quando il prick test non è eseguibile o esaustivo

IgE specifiche quantitativoPer singolo allergene

66 Test di II livello, da effettuare quando il prick test non è eseguibile o esaustivo, di norma su indicazione specialistica

I NUOVI LEA: MMG

PRICK BY PRICK con allergeni freschi Fino a 7 allergeni

81 A seguito di visita allergologica

IgE specifiche per singoli allergeni ricombinanti molecolari

70 Indagine di II livello, su indicazione dello specialista allergologo

IgE specifiche quantitativo per farmaci e veleniFino a 12 allergeni

100 Approfondimento diagnostico in caso di sospetta allergia a farmaci o veleni, su indicazione dello specialista allergologo

I NUOVI LEA:ALLERGOLOGO

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

Cronologia della diagnostica allergologica

1880 1967 1988-91 1995-99 2000 2007

Test in vivo

Test in vitro

Allergeni molecolari

Test di provocazione

Scoperta delle IgE

RAST

Clonazione dei primi allergeni

Allergeni ricombinanti

Primo biochipcon

determinanti allergenici

Diffusione ImmunoCAP

Gli allergeni molecolari:Component Resolved Diagnostics (CRD)

Allergeni “genuini”

“Panallergeni”

Si tratta di molecole altamente condivise (con struttura efunzione simili) all’interno del mondo vegetale o di quelloanimale:

Famiglie di panallergeni

- Profilina

- Pathogenesis Related Protein (PRP o PR-10)

- Lipid Transfer Protein (LTP)

- Seed Storage Proteine (SSP)

- Tropomiosina

- Calcium-Binding Protein (CBP)

Panallergeni

Molecola responsabile della regolazione del processo di "turn-over" del citoscheletro. Presente in tutte le cellule eucariotiche

Costituisce:- una famiglia di allergeni minori all’interno dei pollini:graminacee, betulacee, composite- una famiglia di allergeni maggiori all’interno di alimenti diorigine vegetale: Rosaceae (melo, pesco, mandrolo …), Sedano,Arachidi, Nocciole, Pomodoro, e anche Latice.

Significato clinico: data la loro elevata analogia nel mondovegetale le profiline rendono conto della cross-reattività trapollini diversi e tra pollini ed alimenti (analogamente alle PR-10)

Profilina

Bet v 2 è una profilina presente nel polline della Betulla verrucosa, mentre Pru p 4 e Mal d 4 sono profiline presenti rispettivamente nella pesca e nella mela. Presentano un elevato grado di omologia con Bet v 2

Profiline e allergia polline-frutta

Bet v 2

Pru p 4

Mal d 4

N.B.: il 39 % di soggetti con monosensibilizzazione per Bet v 2 sviluppa allergia alla mela.

Bet v 1

Bet v 4

Stabilità e labilità degli allergeni alimentari

Allergeni termostabli e gastroresitenti

Allergeni termolabili e gastrolabili

Determinanti antigenici delle Ig

Allergeni termolabili e gastrolabili

Allergeni accessibli solo dopo cottura o

digestione

Allergeni termostabli e gastroresitenti

Determinanti antigenici delle Ig

Reazioni locali No reazioni dopo

cottura.

Reazioni sistemiche, graviPossibile motivo di falsa negatività ai

tests

Reazioni sistemiche, gravi,

anche dopo cottura

Allergeni stabili e allergeni labili

Sorgenteallergenica

Singole compnenti

allergeniche

Pru p1(PR-10)

Pru p3(LTP)

Pru p4(Profilina)

Termostabilegastrostabile

Termolabilegastrolabile

Tendenzialmente solo reazioni locali tipo SOA, (alimento tollerato dopo cottura)

Termolabilegastrolabile

Tendenzialmente solo reazioni locali tipo SOA, (alimento tollerato dopo cottura)

Stabilità dell’allergene

Significato clinico

Reazioni sistemiche, potenzialmente gravi, (anche dopo cottura)

Component Resolved Diagnostics (CRD)

I diversi allergeni molecolari possono essere

richiesti come singoli allergeni (IgE specifiche con

test ImmunoCAP) o nell’ambito di un dosaggio

multiplo su unica piattaforma chip: metodo ISAC

(Immuno Solid-phase Allergne Chip)

Dosaggio in vitro delle IgE specifiche: con immunoCAP ISAC

Contiene sia estratti diallergeni purificati

naturali che allergeni ricombinanti

NB: 112 diversi allergeni provenienti da 43 sorgenti

allergeniche

Dosaggio in vitro delle IgE specifiche: con immunoCAP ISAC

Metodo semiquantitativo

ISU ISAC Standardized Units

per IgE

-Dosaggio simultaneo e parallelo di IgE verso molti allergeni

-Presenza di allergeni nativi purificati accanto a molti ricombinanti con possibilità di discriminazione tra sensibilizzazione «genuina» e cross-reattività

-Uso di piccole quantità di siero (20 mcl) anche da sangue capillare (bambini!)

-Esecuzione in triplicato (buona affidabilità)

-Prezzo relativamente basso (ca. 100 Eu, vantaggioso rispetto alle varie determinazioni richieste singolarmente)

-Utile per studi epidemiologici

Vantaggi del dosaggio ImmunoCAP ISAC

-Pannello immodificabile

-Pattern di glicosilazione non ottimale negli allergeni clonati in E. coli

-Possibile perdita di epitopi conformazionali negli allergeni ricombinanti

-Complessità nell’interpretazione e generazione del referto

-Non completa sovrapponibilità con ImmunoCAPtradizionale

Svantaggi del dosaggio ImmunoCAP ISAC

ALTO RISCHIO DI INAPPROPRIATEZZA PRESCRITTIVA

RISCHIO DI INAPPROPRITEZZA INTERPRETATIVA

“La diagnosi della malattia allergica inizia e termina con lastoria clinica e con l’esame obiettivo del paziente”

(Hamilton RG and Williams PB, JACI 2010)

(Bernstein IL, Li JT, et al, Ann Allergy Asthma Immunol 2008)

I tests di laboratorio offrono un utilissimo complemento alladiagnostica allergologica, sempre più raffinato. Tuttavia untest positivo, in assenza di un quadro clinico caratteristico, èda interpretare come una “sensibilizzazione”, non un’allergia.Un test negativo di fronte ad una clinica positivacaratteristica non esclude una vera allergia.

Non esiste un test diagnostico con sensibilità e specificitàdel 100%

→ Interpretazione del risultato subordinata alla clinica

Conclusioni