Una aproximación a la
      utilidad de la Ciencia


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Inmunoglobulina E ha contribuido ...
¿De cuando datan los primeros casos de alergia?
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Médico y                   Un poco de historia
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La alergia es una alteración inmunológica
 Respuesta inmunológica normal

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¿Qué es la alergia?                          “allos”=otra “ergon”=desviación
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¿Cuál es el factor responsable de la reacción alérgica?
Ishizaka

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¡También es culpable el paciente!



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¿A qué tenemos alergia?


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¿Cómo se produce la respuesta alérgica?

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¿Cuáles son los síntomas clínicos más frecuentes?
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Algunos síntomas de
   la alergia, como
 el asma o la rinitis                   irritantes
  se agravan con:

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¿Qué factores contribuyen a la alergia?
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¿Tenemos síntomas todo el año?




   Estacional        Pólenes

    Perenne          Ácaros, hongos

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Polinosis                         Pólenes ¿de qué especies?
 REQUISITO IMPRESCINDIBLE:
ser anemófilos (más ligeros, planta...
¿Cómo se lleva a cabo el recuento
                      de granos de polen?



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Alergia                    Aunque se sea muy limpio……
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Alimentos alergénicos más frecuentes
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Importancia de la preparación de los
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¡¡Alergia al trabajo!!        ALERGIA OCUPACIONAL

    Asma de carpintero     Veterinarios
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Uno de los problemas más importantes para el diagnóstico de la alergia…




   REACTIVIDAD CRUZADA



 Alergenos comunes e...
¿Cómo se diagnostica la alergia en la actualidad?
Provocación de una respuesta inflamatoria local para identificar la fuen...
Pruebas ‘in vitro’          ¿Cómo se diagnostica la alergia?
                  ELISA              Técnicas para medir
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¿Cómo se trata la alergia?
1. Tratamiento paliativo: Inmunoterapia inespecífica
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¿Son adecuados los extractos para el diagnóstico
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Inconvenientes del uso de los alergenos naturales


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LA ALTERNATIVA de las proteínas recombinantes
DNA del alergeno                                 1ª proteína recombinante SO...
¿Cuántos sistemas para producir proteínas recombinantes?
  BACTERIAS                               CÉLULAS DE INSECTO
    ...
EL FUTURO: Materiales
   Desarrollo de nuevas vacunas
     frente a la alergia


ALERGENOS PUROS RECOMBINANTES

ALERGENOS ...
EL FUTURO: Métodos        “Microchips” de ALERGENOS




ADVIA-Centaur




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En el presente y en el futuro hay que poner a punto
Por ejemplo un ratón alérgico a polen de olivo
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  1. 1. Una aproximación a la utilidad de la Ciencia ¿Sabías que el descubrimiento de la Inmunoglobulina E ha contribuido al diagnóstico y tratamiento de las enfermedades alérgicas? MAYTE VILLALBA DÍAZ Departamento de Bioquímica y Biología Molecular I Universidad Complutense de Madrid www.bbm1.ucm.es/divul/divul.html www.bbm1.ucm.es/divul/divul.html
  2. 2. ¿De cuando datan los primeros casos de alergia? EGIPTO. Papiro de Ebers (20m) Remedios contra el asma, gonorrea, hepatitis, etc Habla del PRIMER INHALADOR El faraón Menes (2640 aC) murió de una picadura de avispa La respiración era la función más vital El emperador Augusto primera historia familiar de alergia ANTIGUA CHINA. Ephedra sinica (EFEDRINA) usada para tratar al emperador Shen Nung los síntomas asmáticos ROMA. Galeno, médico GRECIA. Hipócrates, el de gladiadores. padre de la medicina PRIMER MODELO ANIMAL Dio el nombre de ASMA
  3. 3. Médico y Un poco de historia paciente a la vez Portas glicerinados Charles Blackley (1820-1900) John Bostock (1773-1846) Inhaló polen y esporas Descubridor de la fiebre del POLEN ERA LA CAUSA heno o catarro estival DIRECTA 28 pacientes en toda Inglaterra Primer colector de polen Uno de los animales más mortíferos Physalia (hipnotoxina) Physalis “ANAFILAXIA” (falta de inmunidad) Charles Ritcher Lo contrario a profilaxis. Sensibilidad desarrollada por un PREMIO NOBEL 1913 organismo después de recibir la inyección de una sustancia proteica extraña
  4. 4. La alergia es una alteración inmunológica Respuesta inmunológica normal sustancias DAÑINAS RESPUESTA INMUNOLÓGICA (enfermedad) sustancias INÓCUAS TOLERANCIA Respuesta inmunológica alterada VACUNAS Edward Jenner (1749-1823) vacuna contra la viruela humana con la de la viruela bovina. PRIMER MODELO HUMANO Alergia Mano de Sarah Neimes Adquisición de RESISTENCIA ó INMUNIDAD
  5. 5. ¿Qué es la alergia? “allos”=otra “ergon”=desviación del estado original ÉL, alérgico a pescado Término ”ALERGIA” Él, a falta de animales de laboratorio, se inoculó el suero de su Prausnitz y Küstner 1921 Prausnitz y Küstner 1921 colega 2. Un factor sérico 2. Un factor sérico Clemens von Pirquet 1906 Clemens von Pirquet 1906 REAGINA REAGINA Reacción alterada del ? sistema inmunitario 3. Mastocitos y Mastocitos y basófilos 1. Alergeno
  6. 6. ¿Cuál es el factor responsable de la reacción alérgica? Ishizaka 1966 Defensa frente a los parásitos IgE muy baja concentración en plasma Sitios de unión del alergeno En países desarrollados Desencadena los procesos alérgicos alérgicos Más del 30% de la población en países industrializados padecen alergia
  7. 7. ¡También es culpable el paciente! IgE Anticuerpos IgE, altos niveles en plasma de pacientes Paciente alérgico o atópico Reacción de hipersensibilidad tipo I A veces también hay parásitos en los países desarrollados Hipersensibilidad a parásitos como el ANISAKIS
  8. 8. ¿A qué tenemos alergia? EPITELIOS ALIMENTOS ÁCAROS Fuentes Biológicas Biológicas FÁRMACOS POLEN VENENOS LÁTEX DE INSECTOS
  9. 9. ¿Cómo se produce la respuesta alérgica? Alteración del sistema inmune ( Alteración del sistema inmune ( IgE) en respuesta a un antígeno externo (alergeno) IgE) en respuesta a un antígeno externo (alergeno) Liberación de mediadores SENSIBILIZACIÓN PROVOCACIÓN (histamina, serotonina, ...) Alergeno Células Presentadoras antígeno Efectos clínicos: rinoconjuntivitis IL-4 urticaria Linfocito Th2 Linfocito Th2 Linfocito B IgE Mastocitos asma Basófilos Basófilos dermatitis...
  10. 10. ¿Qué vías de acceso utilizan los alergenos para producir alergia? Vías de sensibilización Fuentes biológicas Polen Hongos Inhalada Epitelios Heces de insectos Ácaros del polvo Alimentos: leche, huevos, pescado, frutas, semillas Oral Antibióticos Inyección Veneno de insectos Por contacto Látex
  11. 11. ¿Qué moléculas son capaces de desencadenar una respuesta alérgica? Ig E W74 W13 Alergeno C14 epítopo C76 Proteínas Carbohidratos Propiedades de los alergenos Solubles Pequeños Estables
  12. 12. ¿Cuáles son los síntomas clínicos más frecuentes? Conjuntivitis Urticaria a!! iat Asma ed Rinitis n inm Problemas gastrointestinales ió cc ea Shock anafiláctico ¡¡R
  13. 13. Algunos síntomas de la alergia, como el asma o la rinitis irritantes se agravan con: Cambios emocionales Cambios climáticos Contaminación Ejercicio
  14. 14. ¿Qué factores contribuyen a la alergia? Problema multifactorial FACTORES INTRÍNSECOS Características genéticas Edad FACTORES EXTRÍNSECOS Sexo Propiedades moleculares de los alergenos Contaminación ambiental Dieta Estilo de vida Hipótesis de la higiene Hay un incremento de la prevalencia de la alergia en países industrializados Ambientes limpios Ambientes limpios Ausencia de un entorno microbiano en vacunación vacunación la infancia aumenta el riesgo de sufrir alergia Antibióticos Antibióticos
  15. 15. ¿Tenemos síntomas todo el año? Estacional Pólenes Perenne Ácaros, hongos Ocasional Picaduras, ingesta alimentos Horario laboral Alergias ocupacionales
  16. 16. Polinosis Pólenes ¿de qué especies? REQUISITO IMPRESCINDIBLE: ser anemófilos (más ligeros, plantas Árboles sin flores) Ciprés Olivo Malezas Abedul Gramíneas Salsola kali P. judaica Phleum pratense
  17. 17. ¿Cómo se lleva a cabo el recuento de granos de polen? Charles Blackley Contador de polen
  18. 18. Alergia Aunque se sea muy limpio…… a ácaros Alergia perenne Zonas húmedas y poco aireadas Alfombras, almohadas y mantas
  19. 19. Alimentos alergénicos más frecuentes Pescados y mariscos leche Legumbres Especias Frutos secos aguacate Castaña Problemas gastrointestinales, urticaria, shock anafiláctico 6-8% niños y 2% adultos Frutas Hortalizas
  20. 20. Importancia de la preparación de los alimentos en su potencia alergénica 2. ¿Cocinados o crudos? 1. Diferente alergenicidad en Apio, patata, pimiento distintas partes del alimento ¡Etiquetado muy importante! Melocotón pelado o con piel 3. Alergenos ocultos: MOSTAZA
  21. 21. ¡¡Alergia al trabajo!! ALERGIA OCUPACIONAL Asma de carpintero Veterinarios Peluquería Peluquería Esteticistas Esteticistas Usuarios de plásticos Usuarios de plásticos Pinturas Pinturas Granjeros Granjeros Personal de limpieza Personal de limpieza Trabajadores textiles Trabajadores textiles Industria electrónica Industria electrónica Personal hospitalario Personal hospitalario Soldadores Soldadores Impresores Impresores Procesado de marisco Procesado de marisco Trabajadores forestales Trabajadores forestales Campesinos Campesinos Fabricantes de alfombras Fabricantes de alfombras Etc, Etc, Personal sanitario Asma de panadero
  22. 22. Uno de los problemas más importantes para el diagnóstico de la alergia… REACTIVIDAD CRUZADA Alergenos comunes entre especies distintas PÓLENES-PÓLENES PÓLENES-ALIMENTOS POLÉNES-ALIMENTOS-LÁTEX
  23. 23. ¿Cómo se diagnostica la alergia en la actualidad? Provocación de una respuesta inflamatoria local para identificar la fuente alergénica responsable (Reacción de Prausnitz y Küstner) Prausnitz y Küstner test (1926) Provocación oral Provocación oral Pruebas ‘in vivo’ Test cutáneo (SPT) Test cutáneo (SPT) Espirometría Espirometría
  24. 24. Pruebas ‘in vitro’ ¿Cómo se diagnostica la alergia? ELISA Técnicas para medir IgE IgG IgE ELISA o RAST (1978) IgG IgE Alergeno S Johanson S Johanson Placas de policarbonato con 96 pocillos
  25. 25. ¿Cómo se trata la alergia? 1. Tratamiento paliativo: Inmunoterapia inespecífica o farmacoterapia Antihistamínicos Corticoides 2. Tratamiento terapeútico: Inmunoterapia específica Dosis crecientes del extracto alergénico Objetivo DESENSIBILIZACIÓN DEL PACIENTE 3. Otros: Evitación del alimento
  26. 26. ¿Son adecuados los extractos para el diagnóstico ¿Son diagnóstico y la inmunoterapia? inmunoterapia? Calidad insuficiente Homogeneizado del material Homogeneizado del material Diferencias entre lotes Diagnóstico incompleto Diagnóstico incompleto Se administran concentraciones variables Inmunoterapia ineficaz Inmunoterapia ineficaz sobre todo en inmunoterapia es gravísimo Inestabilidad de alergenos Presencia de productos contaminantes Lípidos, polisacáridos, pigmentos,…
  27. 27. Una buena alternativa a… a… Extractos naturales Mezclas de inadecuados alergenos purificados Recombinante Natural Productos bien definidos Cuantificación de los alergenos Cuantificación Ausencia de productos no deseados
  28. 28. Inconvenientes del uso de los alergenos naturales Cantidad limitada del material BAJO RENDIMIENTO Material biológico Cromatografías Purificación Alergenos purificados
  29. 29. LA ALTERNATIVA de las proteínas recombinantes DNA del alergeno 1ª proteína recombinante SOMATOSTATINA (1972) Paul Berg (Premio Nobel 1980) ligación NdeI cDNA EcoRI DNA bacteriano 1. Incorporación del R T7 Ap p p gen de resistencia a antibiótico cDNA en el pET11b-cDNA plásmido lacI DNA recombinante 2. Inserción en el huésped Célula Inserción en la célula huesped 3. Cultivo: Producción Producción del alergeno 4. Purificación Producción ilimitada Molécula homogénea Alergenos Alergenos Estabilidad puros puros Posibilidad de modificaciones
  30. 30. ¿Cuántos sistemas para producir proteínas recombinantes? BACTERIAS CÉLULAS DE INSECTO LEVADURAS CÉLULAS DE MAMÍFEROS PLANTAS y después….. = Comprobar su equivalencia estructural e inmunológica Natural Recombinante
  31. 31. EL FUTURO: Materiales Desarrollo de nuevas vacunas frente a la alergia ALERGENOS PUROS RECOMBINANTES ALERGENOS MUTANTES Hipoalergenos Fermentadores NUEVAS VÍAS DE ADMINISTRACIÓN NUEVOS VEHÍCULOS Organismos vivos Organismos vivos
  32. 32. EL FUTURO: Métodos “Microchips” de ALERGENOS ADVIA-Centaur 120 alergenos/chip Robots de “screening”
  33. 33. En el presente y en el futuro hay que poner a punto Por ejemplo un ratón alérgico a polen de olivo H-E PAS Y aunque no estén de acuerdo los estén defensores de los animales…… la utilidad animales…… la utilidad de los modelos animales naïve sensibilizado Estudio de la alergia tipo I Evaluación preclínica de nuevos tratamientos profilácticos y terapeúticos de la alergia

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