Problématique des réactivités croisées en allergologie

Introduction : réaction allergique et réactivités croisées :

Une histoire simple ?
– Contact entre un sujet et un allergène.
– Synthèse d’IgE spécifiques de cet allergène.
– Sensibilisation et allergie.

La réalité peut être vue différemment :
– Contact avec un autre allergène
– Synthèse d’IgE pas spécifiques du tout...
– Sensibilisations fréquemment multiples, même sans contact préalable, à des allergènes non pertinents, avec ou sans réaction clinique.

Les réactivités croisées sont notre paysage quotidien :
– Réactions cliniques à plusieurs produits naturels allergisants.
– Réponses multiples aux tests cutanés.
– Tableaux cliniques discordants avec les tests cutanés.
– Mise en jeu d’« allergènes » connus pour être fréquemment impliqués dans des réactivités croisées.

Un paysage quotidien sur lequel nous allons essayer de changer notre regard.

Notions préliminaires à l’abord des réactivités croisées :

Définition d’un allergène.
– Cette définition a longtemps été variable :

• Pour le patient : la poussière
• Pour l’allergologue : l’acarien ou ses déjections
• Pour l’immunologue et le biologiste : La molécule Der p 1

– Elle est maintenant bien précise :

• Un allergène est une molécule définie dont la reconnaissance par le système immunitaire déclenche une série d’activations cellulaires avec synthèse d’IgE
• L’allergène provient d’une source (Dactylis glomerata, par ex.)
• La dénomination IUIS des allergènes utilise les 3 (ou 4) premières lettres du genre (Dac pour Dactyle) suivi, après un espace, de la première lettre de l’espèce (ou des 2 premières en cas de risque de confusion) : Dac g pour Dactylis glomerata, par exemple.
• A ce nom, on ajoute un chiffre arabe de référence de 1 à ... se référant parfois à la chronologie de caractérisation, et parfois non...
  • • La profiline du Bouleau = Bet v 2
    • Celle du Dactyle = Dac g 12

IgE spécifiques ? hétérospécifiques ?
– Une même IgE, synthétisée en réponse à un contact avec un allergène précis, peut se lier à des épitopes différents, provenant notamment d’allergènes différents.
– Le terme d’IgE spécifiques est donc impropre.
– Un dosage d’IgE spécifiques n’est ni un dosage, ni spécifique.
– C’est un test d’IgE-réactivité pour un produit allergisant ou un allergène

Sensibilisation, polysensibilisation, Polyréactivité ?
– La sensibilisation d’un sujet à un allergène donné est définie par la présence d’IgE sériques se liant à cet allergène.
– Cette sensibilisation peut être le résultat du contact direct avec le produit allergisant ou relever d’une réaction croisée avec un allergène homologue.
– En pratique courante, rien ne permet de distinguer ces 2 types de liaison.
– En d’autres termes, on ne sait pas différencier une sensibilisation primaire d’une sensibilisation croisée.
– Cette réactivité croisée, cette hétérospécificité des IgE a lieu quand il existe une homologie entre les épitopes croisant.
– Cette réactivité croisée est fréquente : Il en résulte un risque élevé d’interprétation erronée des résultats des tests...
– Pour ces raisons, les sujets (multi) polysensibilisés ou ayant une (multi) polysensibilisation ne devraient être désignés que comme étant (multi) polyréactifs.

Les syndromes :
– Quand l’observation de nombreux patients s’avère concordante, on parle de « syndromes » (Bouleau-pomme, Latex-fruits exotiques).

• Mêmes réactivités associant tel et tel produit.
• Ordre d’apparition des réactivités.
• Confirmation in vitro d’une inhibition d’un produit par l’autre, etc.

– Quand un lien causal et temporel est ainsi confirmé, la coréactivité clinique semble ressortir de l’appellation d’allergies associées.

Souvent, on se contente d’une simple description :
– Fruits à coque : 35 à 50% de risque de réaction à un autre fruit exotique :

• Noix
• Noisette
• Amande
• Pistaches
• Pignons
• Noix de Cajou
• Noix du Brésil
• Noix de Pécan
• Noix de Macadamia
• Il s’agit là de groupes hétérogènes de produits allergisants issues de familles taxonomiques diverses.

Classification des réactivités croisées :

Classification classique :

• Réactions croisées : se rapportant aux tests in vitro.
• Sensibilisations croisées, se rapportant aux tests cutanés.
• Allergies croisées, se rapportant aux réactions cliniques.

Proposition de classification (d’après Henri Malandain) :

Réactivité	clinique	cutanée	sérique	cellulaire
Référence	produit allergisant	extrait allergénique	Produit ou molécule	basophiles

Les réactivités croisées concernent-elles seulement des allergènes de même voie de pénétration ?

• Non, pas nécessairement, cf acariens-escargots.

Les réactivités croisées ne s’observent-elles qu’à l’intérieur du règne végétal ou animal ?

• Oui, la plupart du temps, mais il existe des contre-exemples : Farine de blé - Thioredoxines humaines, Soja - Caséine du lait de vache.

La proximité taxonomique paraît l’explication la plus évidente des réactivités croisées :
– Deux organismes vivants V1 et V2 taxonomiquement proches peuvent comporter des allergènes suffisamment similaires pour que des IgE synthétisées à la suite d’un contact avec l’un des allergènes de V1 puissent réagir avec un autre allergène de V2.

– Avec deux questions corollaires qui nous serviront de fil conducteur :

• Comment la définir ?
  • Variétés d’une même espèce ?
  • Espèces appartenant au même genre ?
  • A la même famille ?
  • Au même ordre ?
• Où s’arrête la proximité ?

Réactivités croisées entre variétés d’une même espèce ?
– Données immunologiques :

• Cichorium endivia L.1753 ssp endivia (endive) convar Crispus (Chicorée frisée) convar. Latifolium (Scarole). Famille des ASTERACEAE.
• Cucurbita pepo L.1753, ssp ovifera (pâtisson) ssp pepo (courgette, courge, citrouille). Famille des CUCURBITACEAE.

– Commentaires :

• Très peu d’études, tant en immuno qu’en clinique.

Réactivités croisées entre taxons d’un même genre :
– Données immuno :

• La très forte CR entre D.Pte et D.Far autorise à restreindre le diagnostic et l’immunothérapie à une seule espèce, D.Pte. (Henri Malandain, 2006).

– Pratique allergologique :

• En pratique, personne ne sait. On se base souvent sur les tests cutanés, tout en sachant qu’un test négatif peut traduire une sensibilisation à un Ag qui n’est pas dans le flacon et un test positif, une réactivité croisée...
• Commentaires :
  • Il existe un certain degré de pratique commune à l’ensemble des allergologues (D.Pte/D.Far = fréq.) Mais les pratiques sont le plus souvent hétérogènes, parfois sans justifications solides.
  • Une telle situation est fonction :
    • De la confiance (?) que l’allergologue porte à ses produits, mais surtout :
    • De la difficulté d’apprécier la corrélation entre les données immunologiques et la réalité allergologique.

Réactivités croisées entre taxons d’une même famille :
– Pollens :

• Données cliniques :
  • Bousquet, 1985 : 4 espèces d’Oleaceae communes en zone Méd. ont été étudiées sous l’angle de la réactivité croisée de leurs pollens : Olivier (Olea europea), Frêne (Fraxinus excelsior), Troëne (Ligustrum vulgare) et Filaire (Phillyrea angustifolia).
  • Résultats : haut degré de corrélation entre les dosages d’IgE spécifiques, mais 3 sera étaient particulièrement positifs pour une seule espèce.
  • Tous les tests (RAST inhibition, isoelectric focusing et immunoélectrophorèse croisée en tandem) ont montré un haut degré de réactivité croisée, même si il n’y a pas d’identité totale entre ces 4 espèces de pollens.
• Commentaires :
  • Un certain degré de réactivités croisées mais des profils individuels de sensibilisation.
  • mais on fait comme si... POACEAE : Dactyle ou 3, 5, 12 gram ? BETULACEAE : Bouleau ou Mix ?

– Aliments :

• Données cliniques :
  • Rosaceae = pommes,abricots, cerises, fraises, framboises, pêches, brugnons, nectarines, poires, prunes, amandes.
  • 55% de réaction à un autre fruit de la famille. Le risque de réagir à plus de 3 fruits est inf à 10%
  • Poaceae : céréales. Si allergique au Blé, 25% de risque d’allergie à autre céréales.
  • Fabaceae = Pois, pois chiche, petits pois, soja, fèves, haricots, lentilles, lupin et arachide. Si allergique à l’arachide, 5% de risque d’allergie à autre aliment des Fabaceae.
• Commentaires :
  • La proximité taxonomique est un facteur dont l’influence est variable selon les familles.
  • La réactivité clinique aux aliments est généralement très spécifique.
  • Les patients sont rarement allergiques à plus d’un aliment de la même famille botanique.
  • Cependant, quand on regarde les cohortes espagnoles, il n’est pas rare qu’il existe des réactivités cliniques à plusieurs fruits des Rosacées...

Réactivités croisées entre taxons d’un même ordre :
– Données immuno biologiques :

• • Bet v 1 est considéré comme un marqueur des Fagales (BETULACEAE + FAGACEAE + JUGLANDACEAE)

– Commentaires :

• • Bet v 1 apparaît comme le seul marqueur d’un ordre : pas d’autre marqueur pour un autre ordre...
  • Plutôt un cas particulier qu’un concept.

Réactivités croisées entre taxons d’une même classe ?
– Données cliniques :

• Lait de vache et laits de plusieurs Mammifères (chèvre, brebis, ânesse, jument)
• Pour les allergiques au LDV, 90% de risque d’allergie avec chèvre et brebis,
• Mais seulement 4% de risque d’allergie avec le lait de jument...
• Commentaires :
  • Pour ces données, la taxonomie n’explique rien.

Au total, la proximité taxonomique : indiscutable ? admise ? discutable ? utile ? :
– Indiscutable ? Par exemple entre variétés d’une espèce ou espèces d’un même genre ?

• La réactivité croisée peut être suggérée par les données immuno.
• Mais elle doit être confirmée par des travaux cliniques, encore insuffisamment nombreux.

– Admise ? Par exemple entre deux espèces d’un genre différent ?

• Jonas Lidholm (directeur du secteur recherche et développement Phadia) ne voit aucune différence entre Phleum et Lolium.
• Philippe Richard (Botaniste) en voit, lui.
• Qu’en est-il des allergologues ? et des biologistes ?

– Au total :

• Facile à évoquer.
• Difficile à préciser.
• Peu utilisée.
• La proximité taxonomique est donc souvent discutable et pose un certain nombre de questions :
  • Où se situe la limite ?
  • Quand cesse-t-on d’être proche ?
  • Quand a-t-on la certitude de l’éloignement ?

– En conclusion :

• La proximité taxonomique des sources n’est pas le seul facteur des réactivités croisées et n’est pas le facteur déterminant.
• Tout simplement parce que la source ne peut plus être confondue avec l’allergène.
• Le problème doit donc être envisagé au niveau moléculaire.

Que devient la proximité taxonomique au niveau moléculaire ? :

On peut classer l’allergène et ses homologues, c’est-à-dire les membres d’une même famille de protéines, de la même manière qu’on le fait pour les organismes vivants.

Prenons l’exemple des Profilines :
– Ce sont de petites protéines de 13 à 15 kDa.
– Hautement conservées au cours de l’évolution.
– A l’origine de nombreuses réactivités croisées.

– Toutes les profilines végétales croisent entre elles.
– Il y a environ 30% d’identité de séquence entre les profilines végétales et celles des champignons.
– Il y a environ 30% d’identité de séquence entre les profilines végétales et celles des animaux.

Comment essayer de comprendre les réactivités croisées ?

Le système immunitaire reconnaît les épitopes des allergènes
– Les épitopes T, reconnus par les cellules T, sont séquentiels, c’est à dire caractérisés par une séquence d’une dizaine d’acides aminés.
– Les épitopes B, sont reconnus par les IgE. Dans ce cas, c’est la conformation spatiale d’une petite partie de la protéine qui est reconnue.
– L’homologie des épitopes concernera donc à la fois :

• La séquence d’AA
• La surface apparente, résultant de la conformation tridimensionnelle.

– Homologie séquentielle et conformationnelle.

• Séquentielle : la comparaison des séquences d’AA nous donne un certain pourcentage d’identité de séquence. _ Oui, mais le changement d’un seul AA modifie parfois complètement la réactivité ... _ Ce pourcentage est-il donc pertinent ?
• Conformationnelle : appréciée par le pourcentage de surface conservée ? _ C’est cette surface qui va être appréhendée par l’IgE : donc plus pertinent que l’identité de séquence pour apprécier les CR ?

– Peut-on alors conclure avec Heimo Breiteneder que l’allergénicité est une fonction de la structure ?_ Si oui, la conservation de surface apparente serait le facteur de réactivité croisé le plus important.
– Il reste que la proximité taxonomique reste globalement un facteur favorisant l’homologie des allergènes.

En pratique, l’allergologue a trois objectifs et certains moyens :

Les objectifs :

• Objectif diagnostique : de la source allergénique responsable de la sensibilisation.
• Objectif de prévention des risques d’allergie par réactivité croisée inattendue.
• Objectif thérapeutique : ne pas détériorer l’état des patients par des restrictions alimentaires sans fondement.

– Pour atteindre ces objectifs, il faut :

• Disposer de tests diagnostics moléculaires. (Qu’il s’agisse de molécules naturelles ou recombinantes).
• Connaître les caractéristiques des allergènes et les possibilités de réactivités croisées.

– Les moyens dont disposent l’allergologue :

• Depuis Hippocrate, l’histoire et l’examen clinique.
• Depuis 1974, les dosages d’IgE.
• Depuis 1908, les tests cutanés qui ont peu évolués depuis cette date.

– Les extraits allergéniques :

• Composition connue ? Non.
• Les allergènes de la source sont-ils dans le flacon ? Non.
• Trouve-t-on des allergènes d’autres sources ? Oui, c’est arrivé (contamination d’un extrait de chien par des acariens).
• La composition d’extraits d’un même labo est-elle constante ? Non, les changements de lots s’accompagnent de variations non contrôlées.
• Le contenu en allergènes majeurs est-il contrôlé ? _ Les laboratoires pharmaceutiques nous disent contrôler (selon des procédures internes) le contenu des extraits en Ag majeurs._ Valenta a étudié le contenu en allergènes d’extraits provenant de 5 laboratoires pharmaceutiques.

Labo	Bet v 1	Bet v 4
Labo 1	19.61	10.21
Labo 2	12.31	3.92
Labo 3	7.52	10.85
Labo 4	1.62	7.01
Labo 5	19.07	6.40

Selon l’étude de Valenta, il y a plus d’écart pour les concentrations en Ag majeurs (de 1.6 à 19.6) que pour l’Ag mineur étudié (3.9 à 10.8).

Dans ces conditions, pourquoi ne pas désensibiliser un patient sensibilisé à un Ag mineur, apparemment largement aussi présent que l’Ag majeur dans l’extrait ?

Actuellement, l’allergologue ne dispose pas encore des tests moléculaires nécessaires.

La connaissance des allergènes est une étape indispensable à la compréhension des réactivités croisées :

• Au niveau strictement moléculaire.
• Et même infra-moléculaire (épitopes...)
• Ainsi qu’au niveau des familles moléculaires, de leurs caractéristiques et de leur répartition au sein des organismes sources.