Ik zal mijn updates over de verschillende categorieën allergenen voortzetten in dit lange bulletin. Nadat ik de pollen van gras en kruidachtige planten heb besproken, zal ik me nu richten op die van bomen. Zoals ik al eerder heb gedaan, zal ik eerst de belangrijkste bomen voor menselijke allergieën bespreken, daarna hun belangrijkste familie van allergenen behandelen, en ten slotte zal ik eindigen met relevante informatie voor allergische dieren. Tot slot beëindigt de rubriek ‘klinische gevolgen’ elk artikel in deze serie.
Thierry Olivry, DrVet, PhD, DipECVD, DipACVD
Hoogleraar-onderzoeker in immunodermatologie
NC State University College of Veterinary Medicine, Raleigh, North Carolina, Verenigde Staten
Wetenschappelijk adviseur en dermatologie- en allergieconsultant
Nextmune, Stockholm, Zweden
Allergene bomen voor de mens
In tegenstelling tot slecht gedefinieerde onkruiden, kunnen we allemaal bomen herkennen, dus is het niet nodig om ze verder te beschrijven!
Allergene bomen komen wereldwijd voor, maar voornamelijk in gematigde klimaten, terwijl in tropische gebieden allergieën veroorzaakt door boompollen bijzonder afwezig zijn. In gematigde streken behoren de belangrijkste allergene bomen tot vier hoofdorden: Fagales, Lamiales, Proteales en Pinales; in subtropische gebieden moeten we daar de Fabales aan toevoegen, die de mesquite (Psoropsis juliflora) en Gulmohar (Peltophorum pterocarpum) omvatten.
Fagales
Op het noordelijk halfrond behoren de belangrijkste allergene bomen tot de orde Fagales, waarvan twee van de zeven families, de Betulaceae (met Alnus [els], Betula [berk], Carpinus [haagbeuk], Corylus [hazelaar] en Ostrya [hopbeuk]) en de Fagaceae (Fagus [beuk], Castanea [kastanje] en Quercus [eik]) bijzonder belangrijk zijn. Sommige bomen van de orde Malpighiales geven ook allergene pollen vrij.
Er bestaat een hoge mate van allergene kruisreactiviteit binnen de Fagales, waarbij de berk de krachtigste allergene boom is, gevolgd door els en hazelaar.
Er is een natuurlijke bloeiperiode in deze orde, beginnend met de bestuiving van els en hazelaar (december tot april), gevolgd door berk, haagbeuk en hopbeuk, en eindigend met de Fagaceae in de lente (eik en beuk) en vroege zomer (kastanje).
Wat vooral de ongeveer 100 miljoen menselijke patiënten die lijden aan berkenallergie (ongeveer 20% van alle allergische mensen!) interesseert, is het moment van bestuiving, dat zich verspreidt van eind maart in West-Europa tot half mei in de Baltische staten en
Scandinavië. De pollenafgifte is het hoogst in de drie weken na het begin van de bloei, en de duur van het bestuivingsseizoen hangt uiteraard af van de plaatselijke weersomstandigheden!
Lamiales
De familie Oleaceae omvat de enige allergene bomen van de orde Lamiales. In deze familie zijn er vier bomen met officieel erkende allergenen voor de mens: de Europese es (Fraxinus excelsior), de liguster (Ligustrum vulgare), de olijfboom (Olea Europea) en de gewone sering (Syringa vulgaris); net als bij Fagales is er een sterke kruisreactiviteit tussen hun respectievelijke belangrijkste allergenen (zie volgende sectie). Het bestuivingsseizoen van Oleaceae loopt van april tot juni in de warmere gebieden; dat van de es lijkt enigszins op de bloei van de berk. De belangrijkste allergene bomen zijn de olijfboom in het Middellandse Zeegebied en de es in Centraal-Europa.
Proteales
Twee bomen van de familie Platanaceae, de Londense plataan (Platanus acerifolia, een hybride van de Amerikaanse sycomore Platanus occidentalis) en de oosterse plataan (Platanus orientalis), zijn momenteel de enige erkende allergene bomen van de orde Proteales. Platanen zijn alomtegenwoordig op het noordelijk halfrond, en vanwege hun weerstand tegen vervuiling omzomen ze veel straten en wegen in Europa. Platanaceae hebben een kort, intens en pollenrijk seizoen in maart en april; tot 20% van de blootgestelde mensen raakt uiteindelijk gesensibiliseerd voor Platanus-allergenen.
Pinales
De orde Pinales (voorheen Coniferales) bevat zeven families, waarvan de Cupressaceae de enige familie is die officieel erkende allergene geslachten omvat: Chamecyparis (Japanse cipres), Cryptomeria (Japanse ceder), Cupressus (cipres) en Juniperus (jeneverbessen en ceders). Cupressaceae zijn verspreid over het hele noordelijk halfrond en overheersen in Scandinavië, de Baltische staten, het Arctische gebied en bergachtige streken. Daarentegen zijn de Mediterrane cipres (Cupressus sempervirens) en de Arizona cipres (Cupressus Arizonica) de krachtigste allergene bomen in warmere klimaten. De Japanse cipres en ceder zijn de meest beruchte en wijdverspreide “overtreders” in Japan.
Het bestuivingsseizoen van Cupressaceae duurt ongeveer een maand en varieert van jaar tot jaar tussen januari en april. Helaas strekt het cipres/ceder-allergieseizoen zich door de hoge kruisreactiviteit tussen leden van deze familie uit van december tot maart.
Malpighiales
Hoewel Malpighiales-bomen niet zijn opgenomen in de lijst van typische allergene bomen, verdienen ze een speciale vermelding.
Een van de meer dan 40 families van deze orde is de Salicaceae. De onderfamilie Saliceae omvat wilgen (Salix spp.), ratelpopulieren en populieren (alle Populus-soorten). Saliceae zijn te vinden in de meeste bodems van het noordelijk halfrond, van de tropen tot het Arctische gebied, en worden vaak gekweekt als sierbomen.
De prevalentie van sensibilisatie voor Populus-bomen, die in het voorjaar grote hoeveelheden pollen kunnen vrijgeven, varieert per geografisch gebied, waarbij de mate van IgE-sensibilisatie de hoeveelheid vrijgekomen pollen weerspiegelt.
De bestuiving van Salix-wilgen is het meest bestudeerd in de bekkens van de Middellandse Zee en de Zwarte Zee, en in Centraal- en Oost-Azië. Op enkele geografische uitzonderingen na worden Salix (wilg) pollen over het algemeen beschouwd als minimaal belangrijk als aeroallergenen, voornamelijk vanwege hun lage aantal pollen in de lucht.
Er is een sterke kruisreactiviteit tussen Salix- en Populus-pollen, en een matige kruisreactiviteit tussen deze en Fagales-pollen.
Boomallergenen voor mensen
Fagales-allergenen
De familie van “pathogenese-gerelateerde PR-10 (PR-10) eiwitten” bevat alle allergenen van “Fagales groep 1”, waarvan Bet v 1 van berk het archetype is. Elk van de allergene bomen van de Betulaceae en Fagaceae heeft een overeenkomstig PR-10 allergeen: Aln g 1 (els), Cor a 1 (hazelnoot), Fag s 1 (beuk), enz.
Meer dan 90% van de mensen die allergisch zijn voor berk produceren IgE tegen Bet v 1, waarvan 60% alleen tegen dit eiwit! Bijgevolg is Bet v 1 de marker voor primaire berkenallergie! Er is een beperkte kruisreactiviteit tussen de PR-10 allergenen van Fagales, maar anderzijds zijn PR-10 eiwitten verantwoordelijk voor het wijdverspreide orale allergiesyndroom dat tot 70% van de menselijke patiënten treft die gesensibiliseerd zijn voor deze allergenen. Bij dit syndroom is de primaire sensibilisator Bet v 1, en treden lokale allergische reacties op bij het eten van homologe allergenen in fruit, noten, zaden en groenten.
Onder de minder belangrijke berkenallergenen zijn de profiline Bet v 2 en de polcalcines Bet v 3 en Bet v 4 van bijzonder belang. Deze zeer reactieve allergenen hebben homologen in het hele plantenrijk en worden daarom beschouwd als echte plantaardige-voedsel panallergenen. Let op: hoewel er een gemeenschappelijke IgE-sensibilisatie voor deze eiwitten is, induceren ze niet allemaal klinische reactiviteit!
Lamiales-allergenen
Olijfpollenallergie is in de meeste gevallen te wijten aan sensibilisatie voor het allergeen Ole e 1, de belangrijkste vertegenwoordiger binnen een familie van kruisreactieve allergenen van de hierboven besproken Lamiales: Fra e 1 van es, Lig v 1 van liguster en Syr v 1 van sering. Andere planten hebben ook eiwitten uit de Ole e 1-familie, bijvoorbeeld sommige grassen en groep 11 onkruidallergenen, maar klinische kruisreactiviteit tussen Ole e 1 en deze allergenen afkomstig van niet-Oleaceae wordt vermoed.
Momenteel zijn er 11 andere olijfallergenen bekend, met sensibilisatiepercentages bij mensen variërend van laag (Ole e 6, Ole e 12) tot zeer hoog (Ole e 4, Ole e 9, Ole e 10, Ole e 11); uiteraard bevatten olijfpollen ook de alomtegenwoordige panallergenen: een profiline (Ole e 2), twee polcalcines (Ole 3 en Ole e 8) en een niet-specifiek lipide-transfereiwit (nsLTP; Ole e 7).
Proteales-allergenen
Er zijn drie erkende allergenen in de plataan Platanus acerifolia. Het belangrijkste allergeen Pla a 1 is een plantaardige invertase-remmer die meer dan 80% van de patiënten allergisch voor Platanus sensibiliseert en dit allergeen kan het doelwit zijn voor meer dan de helft van hun IgE! Als zodanig vertegenwoordigt Pla a 1 een primaire marker voor Platanus-sensibilisatie. Het belangrijke allergeen Pla a 2 is een polygalacturonase, en het minder belangrijke allergeen Pla a 3 is een niet-specifiek lipide-transfereiwit; er is enige mate van klinische kruisreactiviteit met vergelijkbare eiwitten afkomstig van andere bomen en fruit (bijvoorbeeld met Pru p 3 nsLTP van perziken!). De allergenen van Platanus orientalis lijken sterk op die van Platanus acerifolia.
Pinales-allergenen
De belangrijkste allergenen van Pinales zijn die van de pectaat lyase familie. De belangrijkste vertegenwoordigers zijn Cup a 1 en Cup s 1 van de Arizona en Mediterrane cipres, evenals Cry j 1 en Cha o 1 van de Japanse ceder en cipres. Andere allergene pectaat lyases zijn ook gevonden in verschillende jeneverbesssoorten, en er is een diepgaande kruisreactiviteit tussen al deze enzymen.
Naast pectaat lyases zijn andere belangrijke allergenen van Pinales de polygalacturonases Cry j 2, Cha o 2 en Jun a 2, die allemaal nauw verwant zijn. Ten slotte zijn de thaumatine-achtige eiwitten Cry j 3, Jun a 3, Jun v 3 en Cup s 3 minder belangrijke allergenen van de PR-5 familie.
Interessant is dat, ondanks hun overvloedige en zeer zichtbare pollen, dennen niet als zeer allergeen worden beschouwd, mogelijk vanwege hun grote omvang en lage eiwitgehalte. Zo geloven veel patiënten ten onrechte dat ze lijden aan een dennallergie vanwege het pollen dat ze zien, maar dat in feite gemakkelijk de onzichtbare pollen van andere bomen maskeert waarvoor ze echt gesensibiliseerd zijn! Bovendien zijn veel patiënten die allergisch zijn voor dennen ook gesensibiliseerd voor grassen, mogelijk vanwege kruisreactiviteit. Er bestaan enkele geïsoleerde gevallen van echte dennensensibilisatie, maar er is nog geen erkend pollenallergeen voor den; Pin p 1 is echter het belangrijkste allergeen van pijnboompitten, maar dat is eigenlijk een voedingsmiddel!
Malpighiales-allergenen
Hoewel enkele studies allergenen hebben gedetecteerd bij Populus- en Salix-bomen, zijn er tot op heden geen officieel erkende allergenen, wat wijst op een beperkt allergeen potentieel.
Boomallergenen bij dieren
Deze sectie zal beperkt blijven tot honden, aangezien er weinig informatie beschikbaar is voor allergische katten en paarden.
In honderden intradermale tests uitgevoerd bij atopische honden, bestaat er een aanzienlijke co-reactiviteit tussen boom-, gras- en onkruidpollen, wat wijst op co-sensibilisatie of echte kruisreactiviteitsfenomenen – waarbij het laatste het minst verrassend is vanwege de hierboven beschreven panallergenen.
In correlatiestudies uitgevoerd met sera van honderden honden die verdacht werden van allergieën, vertoonden de niveaus van boomspecifieke serum-IgE een hoge variabiliteit (ongepubliceerde gegevens). Sommige bomen hebben bijvoorbeeld identieke of zeer vergelijkbare specifieke IgE-niveaus met andere (bijv. ratelpopulier, vlier, populier, iep, esdoorn en andere), wat wijst op waarschijnlijke kruisreactiviteit in plaats van co-sensibilisaties. Andere bomen lijken echter een uniek sensibilisatieprofiel te hebben (bijv. ceder, berk of es); interessant genoeg zijn dit de bekende allergene bomen en typische vertegenwoordigers van hun respectievelijke families (zie hierboven).
Het is opmerkelijk dat sommige boomextracten die vaak worden opgenomen in intradermale tests of IgE-serologische tests voor dieren (bijv. esdoorns) geen officieel erkende allergenen hebben. Andere geteste pollenextracten (bijv. walnoot, hickory en pecan) hebben geen erkende allergenen in hun pollen, maar hun zaden/noten zijn veel voorkomende bronnen van voedselallergenen; de relevantie van deze pollenextracten moet worden herzien, met name voor hun kruisreactiviteit met die van andere Fagales.
Sinds het begin van de jaren 2000 hebben verschillende Japanse studies bevestigd dat Cry j 1 en Cry j 3 belangrijke allergenen van Japans cederpollen zijn voor honden, net als voor mensen; Cry j 2 was een minder belangrijk allergeen in twee van deze studies. Evenzo was de pectaat lyase Cha o 1 een belangrijk allergeen van Japanse cipres voor honden.
Het enige geval van oraal allergiesyndroom bij honden werd in 2002 gerapporteerd bij een kruising in Japan met huidlaesies toegeschreven aan Japanse cederpollinose. Vanwege de bekende kruisreactiviteit tussen dit pollen en tomaat, werd aangetoond dat deze hond verhoogde IgE had tegen beide extracten. Een orale challenge met 10 g tomaat, die hij nooit had gegeten, leidde tot hypersalivatie, tandvleeszwelling binnen 15 minuten, en ernstig erytheem van de buik en het oor 30 minuten na de provocatie. Hoewel de sensibilisatie van deze hond voor individuele allergenen niet werd geëvalueerd, zou hij gesensibiliseerd kunnen zijn geweest voor Cry j 3, een allergeen van de PR-5-familie dat aanwezig is in Japanse ceder en geïdentificeerd is als thaumatine in tomaat.
Klinische gevolgen
Met de ontwikkeling van moleculaire allerg
ologie is de beoordeling van de klinische relevantie van boomallergie vereenvoudigd. Inderdaad, als een patiënt klinische tekenen vertoont die geassocieerd zijn met specifieke IgE tegen een belangrijk allergeen dat de “marker” is van primaire sensibilisatie voor bomen van een bepaalde familie (d.w.z. Bet v 1, Ole e 1, Pla a 1 of Cup a 1 – zie hierboven), wordt allergeen-specifieke immunotherapie aanbevolen. Daarentegen wordt kruisreactiviteit met andere planten vermoed als de patiënt gesensibiliseerd is tegen een van de panallergenen profilines, polcalcines of nsLTP. In dergelijke gevallen wordt immunotherapie niet geadviseerd, en moet verder onderzoek naar andere sensibilisaties, met name voor voedsel, worden voortgezet.
Bij dieren die positieve intradermale reacties of specifieke IgE tegen boompollen vertonen, en bij gebrek aan toekomstige moleculaire serodiagnostiek, is de selectie van allergenen voor immunotherapie een kunst! Bij gebrek aan specifieke aanbevelingen moeten de ervaring met humane allergie en eenvoudige logica worden gevolgd om de sensibilisatie voor bomen te interpreteren.
Ten eerste, en zoals voor de andere categorieën allergenen besproken in eerdere bulletins, moet de seizoensgebondenheid van de klinische tekenen suggestief zijn voor een echte boomallergie, met symptomen die verergeren in de late winter en lente, afhankelijk van uw respectievelijke regio’s.
Ten tweede is kennis van de lokale flora essentieel, wat vanzelfsprekend is: een sensibilisatie voor olijf kan worden genegeerd in Scandinavië en Canada, maar niet in Spanje of Californië; evenzo is een sensibilisatie voor berk relevanter in noordelijke dan in zuidelijke klimaten.
Als algemene regel, en vanwege de kruisreactiviteit die hoger is binnen leden van dezelfde orde dan tussen hen, moeten de resultaten van sensibilisatietests worden bekeken in de context van de hierboven besproken plantentaxonomie, waarbij bomen worden gescheiden per orde (Fagales, Proteales, Lamiales en Pinales), en vervolgens tussen de belangrijkste allergene families (bijvoorbeeld voor Fagales, tussen Betulaceae en Fagaceae).
Voor monosensibilisatie voor bomen, als er lokale blootstelling wordt verwacht, moet dit boomextract worden opgenomen in de immunotherapieformulering, nog meer als deze soort een bekende allergene boom is voor mensen (bijv. olijf, berk, plataan).
Voor polysensibilisaties voor bomen is het wenselijk om vertegenwoordigers van de belangrijkste ordes en families te selecteren. In overeenstemming met onze eerdere discussie over voorraadmijtenallergenen kunnen twee tegengestelde strategieën worden besproken: alle positieve bomen binnen een orde of familie opnemen, of alleen de belangrijkste allergene boom in die orde of familie selecteren. Op dit moment zou ik eerder suggereren om alleen het extract van de belangrijkste allergene boom van elke orde of familie op te nemen in de immunotherapieformulering om de belangrijkste relevante allergenen niet te verdunnen, terwijl we toch hopen dat kruisreactiviteit voor een bredere desensibilisatie zou zorgen.
Zoals u kunt zien, is de “kunst” van allergietesten en de selectie van allergenen voor immunotherapie een echte uitdaging!
Met collegiale groeten
