ALERGENOS DEL POLEN DE OLIVO: SON LOS CULTIVARES LOS SUCEDANEOS DE LOS ANTÍGENOS RECOMBINANTES?

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1 ALERGENOS DEL POLEN DE OLIVO: SON LOS CULTIVARES LOS SUCEDANEOS DE LOS ANTÍGENOS RECOMBINANTES? Carlos Lahoz, Asesor Científico Inmunal Consultor Jefe de Inmunología Fundación Jiménez Díaz, Madrid HIPOTESIS Los cultivares son grandes extensiones de terreno con olivos plantados La principal caracteristica de los cultivares es que los diferentes arboles dentro del mismo cultivar son genéticamente homogeneos (variedades), ya que son plantados por el sistema de estaquillas procedentes del propio cultivar Esto significa que el polen de olivo producido por esos arboles sensibilizan preferentemente a la población mas próxima al mismo y dado que existen ciertas diferencias cualitativas y cuantitativas entre las variedades, la respuesta a esa sensibilizacion estará modificada dependiendo de esas características HIPOTESIS Los extractos del polen procedente de un determinado cultivar pueden ser comparados con una combinación de varios alergenos recombinantes pero con la ventaja sobre ellos que supone su procedencia natural ya que no proceden de tecnologia de ADN recombinante 1

2 250 cultivares en España: 24 de ellos son relevantes 3,000 cultivares en el mundo 2

3 Granos de polen en Jaen entre Febrero y Junio de 06 Grafica 98 Quiralte J, JIACI Vol 17 Supp1, 24-30,

4 Alérgenos del polen de olivo 25 años de la descripción de Ole e 1!!!!! Tesis Doctoral: Contribución a la caracterización y estandardización de extractos alergénicos de polen de olea europea. Maria Teresa González Quevedo Tejerina. Univ. Sevilla 1983 Lauzurica P, Gurbindo C, Maruri N, Galocha B, Diaz R, Gonzalez J, García R, Lahoz C. Olive (Olea europea) pollen allergens--i. Immunochemical characterization by immunoblotting, CRIE and immunodetection by a monoclonal antibody. Mol Immunol Apr;25(4): Lauzurica P, Maruri N, Galocha B, Gonzalez J, Diaz R, Palomino P, Hernandez D, García R, Lahoz C. Olive (Olea europea) pollen allergens--ii. Isolation and characterization of two major antigens. Mol Immunol Apr;25(4): se aisla y estudian las caracteristicas del Ole e 1 utilizando anticuerpos monoclonales 1994 Mapeo epitópico de Ole e 1: Epitopos T-2006 Epitopos B 1998 Primeros estudios de susceptibilidad genética de los pacientes sensibilizados al olivo 1994 Clonaje y expresion de Ole e Restricciones geneticas a respuesta alérgica son dependientes a DR7/DQ Actividad inmunológica de r Ole e 1 en pacientes sensibilizados a olivo 2002 Estudios de actividad alergénica en 16 cultivares 2005 Relación entre asma y rinitis y determinados aspectos clínicos son dependientes del a presencia de Ole 2 y Ole Alergia al olivo en modelos animales 2007 Mutantes hipoalergénicos de Ole e Ole e 11? 4

5 INVESTIGACION POR TRIENIOS EN PUBLICACIONES INVESTIGACION BASICA Olivo Abedul Rodriguez R, JIACI Vol 17 Supp1, 4-10,

6 Patron heterogéneo de anticuerpos IgE específicos al polen de olivo en veinte sueros de enfermos alérgicos SDS PAGE: Pattern of extracts from different Spanish cultivars Contenido en OLE e 1: Alto: Picual, Manzanilla, Blanqueta, Lucio y Loaime Medio: Cornicabra and Hojiblanca Bajo: Arbequina, Verdial, Lechin, and Bella de España 6

7 ANTÍGENOS RECOMBINANTES 30,000 ANTÍGENOS RECOMBINANTES?? Valenta R. Curr Opi Allergy Clin Immunol. 2003, 3:

8 ?? Niederberger V, Valenta R. Curr Opi Allergy Clin Immunol. 2004, 4: Alérgenos del polen de Olivo Nombre Caracterización Frecuencia unión IgE Homología Ole e aa, 1,6 kda 62% Gen del tomate LAT52,gen Zmc13 maíz y OSPSG arroz. Ole e 2 proteína acídica, kda 24% Elevada homología con profilina abedul Ole e kda, proteína acídica 50% áreas altos niveles polen Ole e 4 Parcialmente, 32 kda, pis Similitud motivos EF-hand proteínas unión Ca 2+ (Polcalcinas) 80% Sin homología Ole e 5 N-terminal 16 kda, pis % Alta homología con superoxido dismutasa Ole e 6 SDS-PAGE:10 kda, pi % (según área: 10-55%) Sin homología Ole e kda. 47% Sin homología Ole e kda, proteína unión Ca 2+ EF-hand 15% Sin homología excepto en sitios EF-hand. Ole e 9 β-1-3 glucanasa, 46.4 kda 65% Pequeña homología con 1,3-β-glucanasas de trigo y Arabidopsis thaliana. Ole e kda, pi: 5.8 Homología con Ole e 9(53%), Arabidopsis thaliana(42-46%). 8

9 EL 80 % IDENT Y SIMIL ENTRE PAREJAS DE PROT HOMOLOGAS ES SENSIBILIZACION PRIMARIA A POLENES DE OLEACEAS: Ole e 1 marcador de sensibilización a oleaceas Rodriguez R, JIACI Vol 17 Supp1, 4-10, 2007 Ole e 2 (profilinas) y Ole e 3 (polcalcinas) marcadores de polisensibilizacion Rodriguez R, JIACI Vol 17 Supp1, 4-10,

10 Deteccion de alergenos minoritarios Rodriguez R, JIACI Vol 17 Supp1, 4-10, 2007 Class II HLA DR-2 (15) was associated with Ole e 10 sensitized patients with severe asthma Quiralte J, JIACI Vol 17 Supp1, 24-30,

11 Ole e 9 is a candidate involved in the Pollen Latex Fruit syndrome Quiralte J, JIACI Vol 17 Supp1, 24-30, 2007 Barber D, JIACI Vol 17 Supp1, 11-16, 2007 Todos + a olivo por pruebas convencionales Monosens. a olivo + Olivo y gramin Falso + a olivo 11

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13 ANTIGENIC PROFILE OF SEVERAL CULTIVARS FROM ITALY ANALYZED BY MALDI-MS Group 1: Low Ole e 1 Content: Carolea, Dolce di Rossano and Sinopolese Group 2: Overenrichment on Ole e 1: Cassanese, Coratina, Nocellera del Belice and Villacidro Group 3: Those with enrichment on Ole e 3 and Ole e 7: Ottobratica Contenido en Ole e 1 y otros alergenos en variedades de Inmunal Contenido muy alto en Ole e1 (similar al Gupo II de Calabria). Medicion por Maldi Toff Espectrometria de masas Lucio Ole e 3/Ole e 7 Over enrichment of Ole e 1 II group OE Ole e 3/Ole e 7 Over enrichment of Ole e 1 II group Picual Ole e 3/Ole e 7 Over enrichment of Ole e 1 II group Manzanillaanilla Ole e 3/Ole e 7 Over enrichment of fole e 1 II group 13

14 Contenido en Ole e 1 y otros alergenos en variedades de las vacunas Inmunal Contenido muy bajo en Ole e 1 (similar al Gupo III de Calabria). Medicion por Maldi Espectrometria de masas ALLERGEN BATCH Fraction a Fraction b classification Arbequina Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e 7 III group No Ole e 1 Lechin Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e 7 III group No Ole e 1 Verdial Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e 7 III group No Ole e 1 Blanqueta Loaime_ Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e 7 + Ole e 1 Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e 7 + Ole e 1 I group Ole e 1 Med level Ole e 1 Igroup Med level Ole e 1 Cornicabra 2806 Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e Ole e 1 Hojiblanca 2707 Ole e 3/Ole e 7 Ole e 3/Ole e Ole e 1 I group Med level Ole e 1 GrupI Med level Ole e 1 14

15 SDS PAGE: Pattern of extracts from different Spanish cultivars OLE e 1 CONTENT: H: High: Picual, Manzanilla, Blanqueta, Lucio and Loaaime M: Medium: Cornicabra and Hojiblanca L: Low: Arbequina, Verdial, Lechin, and Bella de España Alche J, JIACI Vol 17 Supp1, 17-23, 2007 Caractersticas diferenciales entre distintos cultivares: Ole e 1 y Ole e 2 Anti Ole e 1 Tinción con plata Anti Ole e 2 15

16 Picual Arbequina Alche J, JIACI Vol 17 Supp1, 17-23, 2007 Comparison of the allergenicity and Ole e 1 content of 6 varieties of Olea europaea pollen collected during 5 consecutive years. CONCLUSIONS: The different varieties of O. europaea pollen demonstrated great differences in allergenic potency and Ole e 1 content. These differences were maintained throughout the study, suggesting that they are due to genetic differences intrinsic to the varieties, although certain climatic effects may also play a role. Fernández-Caldas E, Carnés J, Iraola V, Casanovas M. Ann Allergy Asthma Immunol May;98(5):

17 Barber D, JIACI Vol 17 Supp1, 11-16, 2007 Ole e 1 LEVELS IN DIFFERENT CULTIVARS 17

18 CORRELACIÓN % Ole e 1 y REACTIVIDAD DE PACIENTES ALÉRGICOS AL POLEN DE OLIVO A DISTINTOS CULTIVARES % Ole e 1 reactividad media (mm2) PICUAL LOAIME LUCIO FRANTOIO GORDAL MANZANILLA ARBEQUINA HOJIBLANCA PICUDO LECHIN % (Ole e 1) en el polen de diez cultivares. LECHIN 100%., sólo un 18% en la variedad GORDAL SEVILLANA. Valores medios de reactividad de 30 pacientes diagnósticados de alergia al polen del olivo tras ser sometidos a pruebas de SPT Se observa un buen nivel de correlación entre el contenido relativo de alergeno mayoritario Ole e 1 de cada cultivar y la reactividad media de los pacientes a los extractos correspondientes. REACTIVIDAD DE PACIENTES ALÉRGICOS AL POLEN DE OLIVO A DISTINTOS CULTIVARES 1 Hojiblanca 2 Morisca 3 Lechín de Sevilla 4 Verdial de Huevar 5 Picudo 6 Manzanilla de Sevilla 7 Arbequina 8 Cornicabra 9 Blanqueta 10 Loaime 11 Bella de España 12 Lucio 13 Picual Paciente Picual Comercial Histamina Paciente Loaime Comercial Histamina Paciente Loaime Comercial Histamina Estudio 30 pacientes sometidos a pruebas cutáneas SPT con 13 variedades de polen de olivo Diferencias intervarietales y con respecto al extracto comercial Olea europaea Castro, A. J., Alché, J.D. Cuevas, J., Romero, P.J., Alché, V. and Rodríguez-García, M.: Pollen from different olive tree cultivars contains varying amounts of the major allergen Ole e 1. Int. Arch. Allergy Clin Immunol 131, (2003). 18

19 Factores Genéticos Presencia de alelos HLA específicos Polimorfismos FcεRI-β Polimorfismos de familia de IL-4 y genes de citocinas Polimorfismos de CD14 Polimorfismos de otros loci Factores Ambientales Sensibilización alergénica Tener pocos hermanos Excesiva higiene Tomar antibióticos en los primeros 2 años de vida Vacunación yprevención de la enfermedad ATOPIA Defectos en Órganos Diana Epitelio Bronquial Piel Intestino Desencadenantes Infecciones virales Exposición a alérgenos Humo del tabaco Contaminantes ambientales Inflamación alérgica mediada por Th2 Las secuencias de los epitopos de Ole e 1 reconocidos por los receptores de linfocitos T son variables (heterogeneidad) entre diferentes cultivares 19

20 T reactive T reactive T reactive Ole e 1 AMINOACID SEQUENCE AND SYNTHETIC PEPTIDES PROLIFERATIVE RESPONSE OF LYMPHOCYTES FROM OLIVE ALLERGIC AND NON ALLERGIC INDIVIDUALS STIMULATED WITH THE PEPTIDES 20

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22 1.- OLIVE POLLEN IS THE MOST IMPORTANT ALLERGEN IN THE MEDITERRANEAN AREA 2.- IN ITALY AND SPAIN EXIST SEVERAL CULTIVARS AND VARIETIES OF OLIVE TREES WITH ALLERGOLOGICAL IMPORTANCE 3.- IN GENERAL Ole e 1 CONTENT IN THE EXTRACTS FROM POLLEN OF DIFFERENT CULTIVARS DETERMINE ITS DEGREE OF REACTIVITY 4.-THERE ARE ALSO DIFFERENCES IN THE CONTENT OF OTHER ALLERGENS (No Ole e 1) COMPARING SEVERAL VARIETIES WHICH MAY MODIFY THE ALLERGIC RESPONSE 5.- EVEN POINT MUTATIONS IN Ole e 1 SEQUENCE OBTAINED FROM DETERMINED CULTIVARS AND VARIETIES MAY MODIFY THE REACTIVITY GIVEN THAT THEY MAY AFFECT TO AREAS INVOLUCRATED IN IMMUNE RECOGNITION 22