alergenos

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Los alérgenos o alergenos son sustancias antigénicas ambientales que al interaccionar con el sistema inmunitario de individuos predispuestos ocasionan en éstos la llamada respuesta alérgica, caracterizada por la aparición de anticuerpos IgE y células Th2 antígeno-específicas.  O sea, los alergenos son un subconjunto de los antígenos. Entonces, cualquier antígeno de tamaño suficiente para poseer al menos dos epítopes para linfocitos B (y por lo tanto, capaz de  disparar la degranulación de mastocitos y basófilos), pudiera ser potencialmente alergénico. De esa forma, el concepto de “alergeno” se basa en un criterio funcional, definido no tanto por las propiedades intrínsecas de la proteína, sino, más bien, por el sistema inmunitario del paciente.

Etimológicamente, “alérgeno” significa que causa o genera alergia. Mientras que la Academia de la Lengua Española prefiere la forma “alérgeno” (con tilde), en el medio académico predomina históricamente la pronunciación “alergeno” (sin tilde y acento en la segunda “e”), quizá por influencia del inglés “allergen”. Ambas formas ortográficas son aceptables.

El enfoque etiológico en el manejo de las enfermedades alérgicas se basa en la identificación de los alergenos causantes de la sensibilización.

Los alergenos son diversos desde el punto de vistas de sus propiedades biológicas y físicas. Suelen ser proteínas o glicoproteínas, preferentemente de mediano y bajo peso molecular (mayor de 5 KDa), solubles en agua (lo cual facilita su absorción e interacción con las mucosas) y de gran estabilidad ambiental (hace posible su acumulación en el ambiente y por lo tanto, altos niveles de exposición). Los aeroalergenos suelen formar partículas de pequeño tamaño (alrededor de 20 µm), fácilmente suspendibles en al aire y capaces de penetrar por nuestras vías respiratorias. Para los alimentarios es importante que cuente con determinada resistencia a la digestión gástrica.

Los alergenos se pueden clasificar en:

  • Aeroalergenos (o respiratorios), por ejemplo: provenientes de ácaros del polvo doméstico, polen, hongos y epidermis de mascotas domésticas.
  • Alergenos alimentarios
  • De insectos: venenos de himenópteros, hormigas y saliva de mosquitos
  • Otros (medicamentos, sustancias químicas, haptenos, alérgenos de contacto)

Se debe distinguir entre el término “alergeno” (que corresponde a una molécula dada) y la  “fuente alergénica” natural, la cual suele poseer múltiples alergenos, por ejemplo, el ácaro del polvo. En la actualidad se han identificado mediante técnicas de secuenciación de ADN o de proteínas, más de mil alergenos. El concepto de alergeno principal o “mayor” se emplea para designar aquellos alergenos con más del 50 % de frecuencia de reconocimiento por anticuerpos IgE, entre los pacientes positivos a la fuente alergénica de la cual proviene.

Los alergenos se denominan oficialmente con las tres primeras letras del género taxonómico, la primera de la especie, y un número otorgado cronológicamente, que también define los grupos transversales de alérgenos pertenecientes a diferentes especies taxonómicas con homología de secuencia o reactividad cruzada. Por ejemplo: Der p 1 (primer alergeno caracterizado del ácaro Dermatophagoides pteronyssinus).

Desde el punto de vista de sus propiedades biológicas intrínsecas (o sea, en la fuente alergénica) y estructuras, los alérgenos son heterogéneos; no obstante, determinadas funciones parecen estar asociadas en mayor grado a la alergenicidad, tales como: la hidrólisis de proteínas, polisacáridos y lípidos; la unión o transporte de metales y lípidos; funciones de almacenamiento y proteínas estructurales del citoesqueleto.

La reactividad cruzada entre diferentes alérgenos (incluso, en ocasiones, de géneros y familias taxonómicas distantes) es un fenómeno que se basa en la homología de secuencia y estructura. El conocimiento de las reactividades cruzadas es de gran importancia para el diagnóstico y manejo etiológico de las enfermedades alérgicas. Los llamados pan-alergenos son proteínas sumamente conservadas entre especies diferentes, por ejemplo, la tropomiosina, que sería responsable de la reactividad cruzada entre ácaros y crustáceos (como el camarón); o sea, incluso, entre alérgenos respiratorios y alimentarios.

ADB

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The Allergen Database (ADB)

Base de datos de alergenos compilada en la agencia británica de investigación alimentaria y ambiental. Ofrece información de alergenos y sus epítopes, así como herramientas de análisis de secuencia.

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Allergen Nomenclature
International Union of Immunological Societies
Allergen Nomenclature Sub-Committee

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Allermatch.org

Base de datos de alergenos que combina SwissProt/TrEMBL Protein Knowledgebase y Allergen.org (Allergen nomenclature WHO-IUIS). Permite comparar una secuencia de aminoácidos dada con secuencias alergénicas y predecir su alergenicidad según el algoritmo de FAO/WHO.

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logo allergome


Por Alexis Labrada, DrC.

El sitio web “Allergome“, cuyo nombre traducido al español sería “alergoma” (en analogía  a genoma y proteoma) significaría el conjunto completo de alergenos que produce una célula u organismo. La base de datos, fundada en 2002, contiene ya más de 2000 alergenos identificados por su secuencia de ADN  o péptídica, así como datos de alergenos naturales no caracterizados aún completamente y, en ese sentido, es mucho más abarcadora que la base datos oficial allergen.org del Comité Internacional de Nomenclatura de Alergenos de la IUIS. No obstante, los algoritmos de búsqueda permiten limitar la misma a los alergenos “oficiales” marcados correspondientemente, si así se desea.

Allergome es un sitio web de acceso libre y abierto a la colaboración con toda la comunidad científica. Además del inglés, idioma principal de la base de datos, la búsqueda puede realizarse también en español  entre otros idiomas.

El sitio ofrece información con citas bibliográficas sobre cada una de las moléculas alergénicas incluidas. Además de las secuencias de las mismas, que incluyen los epítopes conocidos, se incluye también información sobre su actividad alergénica, importancia epidemiológica, detección ambiental y otros estudios clínicos. Los alergenos incluidos han sido identificado como causantes de enfermedades alérgicas o atópicas mediadas por IgE (anafilaxia, asma, dermatitis atópica, conjuntivitis, rinitis, urticaria) y los datos provienen de revistas científicas indexadas (partiendo de la década del 60)  y otros recursos  web. La base actual contiene más de 18 000 referencias a artículos y se actualiza constantemente.

Las moléculas alergénicas se incluyen en esta base de datos, independientemente de sus respectivas fuentes alergénicas (animales o plantas) y de sus tejidos de origen (epidermis, frutas, polen, semillas, esporas, venenos, cuerpo completo, orina, leche, etc.), o de sus rutas de ingreso o exposición (por contacto, ingestión,  inhalación, inoculación, etc.). En la actualidad (2010) el número de alergenos incluidos alcanza 2052, de ellos 99% lo son en humanos, ya que se incluyen también moléculas que resultan alergénicas en otros mamíferos.

Se dedica una monografía a cada molécula alergénica (coloreadas de azul), la cual se divide en cuatro partes:

1.       Una página de información general que contiene datos para la identificación del alergeno y su relación con otros alergenos en Allergome, entre ellos aparecen datos epidemiológicos y referencias bibliográficas sobre sus propiedades, origen, taxonomía y función biológica.

2.       Página de secuencias parciales o totales y secuencias de epítopes. Se refieren 6798 secuencias, de ellas 31% son completas, incluyendo variantes e isoformas. También 682 estructuras tridimensionales.

3.       La página de la forma “nativa” que contiene datos sobre su alergenicidad en su conformación natural.

4.       Las páginas de las  “formas recombinantes” que contiene datos sobre la alergenicidad de la proteína obtenida por medio de clonaje molecular e ingeniería genética. Estas páginas se nombran de acuerdo al vector de expresión empleado para producir la molécula recombinante. Se refieren algo más de 1000 proteínas recombinantes.

La base de datos no incluye compuestos de bajo peso molecular causantes de manifestaciones alérgicas no mediadas por IgE (por ejemplo, dermatitis por contacto, y alergia a medicamentos) ni moléculas asociadas a inmunopatologías no mediadas por IgE (por ej. enfermedad celíaca). También se excluyen otras sustancia causantes de las llamadas reacciones  “pseudoalérgicas” o de intolerancia (por ej. intolerancia a alimentos).

En adición a los alergenos propiamente definidos (moléculas alergénicas), la base de datos contiene también fuentes alergénicas naturales, incluso cuando las mismas  aún no tiene identificadas sus moléculas alergénicas. En particular, se refieren cerca de 3000 fuentes alergénicas, 65% de ellas, son alergénicas para los humanos. Una buena cantidad, 35% no tiene aún alergenos identificados propiamente. Éstas se distinguen en la base con el color rojo, mientras que las que contienen alergenos identificados muestran color verde.

Allergome se distingue también por ofrecer información en cada monografía sobre la disponibilidad de productos comerciales, extractos alergénicos, alergenos purificados, pruebas de IgE in-vitro, suministradores de materia prima alergénica, anticuerpos monoclonales y kits para determinación ambiental de alergenos o fuentes alergénicas.

Allergome está concebido para profesionales que trabajen en el campo de la alergia y la inmunología. Los datos que contiene, y lo más importante, la forma de presentarlos, concentrarlos y relacionarlos, son de gran utilidad para los investigadores en este campo, pero también para los alergólogos clínicos, ayudando a procesar la enorme cantidad de información generada en los últimos tiempos en este campo interdisciplinario. La información tiene una gran cantidad de enlaces a otros sitios web de libre acceso.  Los usuarios tienen la posibilidad de inscribirse a un boletín electrónic: y mantenerse informados de las nuevas incorporaciones y cambios en el último mes.

Esta importante base de datos ha servido ya de plataforma tecnológica para proyectos de investigación y colaboración entre instituciones científicas, aplicando herramientas de bioinformática, e incorporando datos experimentales y clínicos. Sus datos están disponibles para su uso en cualquier trabajo de investigación

Referencias

Mari A, Rasi C, Palazzo P, Scala E. Allergen databases: current status and perspectives. Curr Allergy Asthma Rep 2009;9:376-83
Mari A, Scala E, Palazzo P, Ridolfi S, Zennaro D, Carabella G. Bioinformatics applied to allergy: Allergen databases, from collecting sequence information to data integration. The Allergome platform as a model.
Cell Immunol 2007;244:97-100
Mari A, Scala E. Allergome: a unifying platform. Arb Paul Ehrlich Inst Bundesamt Sera Impfstoffe Frankf A M. 2006;(95):29-39; discussion 39-40.

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Aplicado a las biomoléculas y los productos farmacéuticos, dícese de la propiedad de los mismos de permanecer sin cambios significativos, sobre todo en su funcionalidad, durante un período de conservación en dependencia de las condiciones de almacenamiento. Las proteínas son compuestos inherentemente inestables sujetos a varios mecanismos de degradación. El período de validez de los productos biofarmacéuticos y de reactivos para diagnóstico in-vitro se establece comúnmente sobre la base de estudios de estabilidad.