Sesión de Aerobiología del CRAIC "Palinología: Pastos"

A E R O B I O L O G Í A
Profesor asesor: Dra. Rosalaura V. Villarreal González
Ponente: Dra. Laura Paola Escamilla Luna
Residente de Alergia e Inmunología Clínica
4 de Noviembre de 2020
Monterrey, Nuevo León.

Aeropalinología: Pólenes I
Pastos
Dra. Escamilla
CRAIC Mty

• Los pastos son plantas ubicuas en la mayor parte del mundo.
• La familia de las gramíneas (Poaceae) incluye >600 géneros y >11 000 especies
reconocidas con una amplia distribución.
• En México existen 204 géneros y 1,278 especies.
• Pertenece a la familia de las monocotiledóneas. Són anemófilas.
• El polen de esta subfamilia de Poaceae presenta una amplia reactividad cruzada de IgE.
Garrido-Lestache JS, Jerez M. Gramíneas. En: Valero AL, editor. Polinosis, polen y alergia. España: mra ediciones,S.L. 2002. p. 25-40.
Sánchez-Ken JG. Catálogo de las gramíneas malezas nativas e introducidas de México. 2012.
Kliene-Tebbe J, Davies JM. Grass pollen allergens. InGlobal atlas of allergy 2014 (pp. 22-26). European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI).
Matricardi PM, Kleine‐Tebbe J, Hoffmann HJ, Valenta R, Hilger C, Hofmaier S, Aalberse RC, Agache I, Asero R, Ballmer‐Weber B, Barber D. EAACI molecular allergology user's guide. Pediatric Allergy and Immunology. 2016 May;27:1-250.
Introducción
Dra. Escamilla
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Introducción
• Muchas de ellas son la base de la alimentación animal y del hombre.
• Trigos (Triticum sp.)
• Cebada (Hordeum vulgare L.)
• Arroz (Oryza sativa L.)
• Maíz (Zea mays L.)
• Centeno (Secale cereale L.)
• Avenas (Avena sp.).
• En la actualidad el polen de Poaceae se considera como el principal contaminante biológico
transportado por el aire y la principal causa de alergia al polen en todo el mundo.
Garrido‐Lestache JS, Jerez M. Gramíneas. En: Valero AL, editor. Polinosis, polen y alergia. España: mra ediciones,S.L. 2002. p. 25‐40.
García‐Mozo H. Poaceae pollen as the leading aeroallergen worldwide: a review. Allergy. 2017 Dec;72(12):1849‐58..
Dra. Escamilla
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Introducción
• Más de 95% de las especies de gramíneas relevantes para las alergias pertenecen a tres
subfamilias:
García‐Mozo H. Poaceae pollen as the leading aeroallergen worldwide: a review. Allergy. 2017 Dec;72(12):1849‐58.
Pooideae
Zacate Timothy
Phleum pratense
Chloridoideae
Zacate Bermuda
Cynodon dactylon
Panicoideae
Zacate Bahía
Pospalum notatum
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Distribución
• Crecen en todos los continentes y representan del 25% al
35% de la vegetación de la tierra.
• Predomina en primavera y verano.
• Pooideae domina las zonas de clima templado
• Chlorodoideae cubre los continentes norteamericano,
africano y australiano
• Panicoideae crece en ambientes tropicales y subtropicales de
Asia, Australia, África y Sudamérica
García‐Mozo H. Poaceae pollen as the leading aeroallergen worldwide: a review. Allergy. 2017 Dec;72(12):1849-58.
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Distribución en México
Sánchez‐Ken JG. Catálogo de las gramíneas malezas nativas e introducidas de México. 2012.
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Temporalidad
• Los pastos tienen una temporada de polinización de mayo a agosto en Europa
Central.
• La temporada de polen de gramíneas coincide con el polen de malezas (artemisa,
ambrosía) en la mayor parte de Europa y con el polen de árboles (olivo, plátano) en
el sur de Europa.
• En las regiones tropicales y subtropicales del mundo, las temporadas de polen de
gramíneas pueden ser perennes.
• Subfamilia Panicoideae: Zacate Bahía (Paspalum notatum) y Zacate Johnson (Sorghum
halepense)
• Subfamilia Chloridoideae; Zacate Bermuda (Cynodon dactylon).
Bermuda
Johnson
Timothy
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Distribución atomosférica
• La concentración de polen de gramíneas en el aire influye en el grado de síntomas en los
pacientes con polinosis.
D’Amato G, Cecchi L, Bonini S, Nunes C, Annesi‐Maesano I, Behrendt H, Liccardi G, Popov T, Van Cauwenberge P. Allergenic pollen and pollen allergy in Europe. Allergy. 2007 Sep;62(9):976-90.
• En Londres la concentración atmosférica más baja de polen de
gramíneas capaz de inducir la aparición de síntomas rinitis alérgica es
10 a 50 granos/m3.
• En Bilbao, el 100% de los pacientes con polinosis
experimentaron síntomas con un recuento de polen >37
granos/m3.
• En Turku (Finlandia), un recuento <30 granos de polen de
gramíneas/m3 se correlacionó de manera significativa con
los síntomas nasales.
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Clasificación
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Morfología del polen
Poaceae (gramíneas)
• Forma: esferoidal u ovoide.
• Tamaño: 22‐80 μm (pequeño‐grande).
• Aperturas: monoporado con opérculo grande
(ojo de delfín).
• Exina: bastante fina que se engruesa
ligeramente en el poro (annulus).
• Superficie: lisa o con granulaciones finas.
• Intina: (grosor variable, según especie).
Garrido-Lestache JS, Jerez M. Gramíneas. En: Valero AL, editor. Polinosis, polen y alergia. España: mra ediciones,S.L. 2002. p. 25-40.
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Matricardi PM, Kleine‐Tebbe J, Hoffmann HJ, Valenta R, Hilger C, Hofmaier S, Aalberse RC, Agache I, Asero R, Ballmer‐Weber B, Barber D. EAACI molecular allergology user's guide. Pediatric Allergy and Immunology. 2016 May;27:1‐250.
Poáceas (Poaceae) o gramíneas
Templados
Subtropicales
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Cynodon dactylon
• Gran parte de Europa, Estados Unidos,
Sudáfrica, Australia, India y Japón.
• Pasto tropical más común (áreas secas)
• Florece:
• América del Norte desde abril/mayo
hasta septiembre/octubre.
• Mediterraneo de mayo- agosto
• Cruce: Cynodon
Las gramíneas de las Bermudas varían mucho en tamaño, forma y color, pero las características
distintivas de Cynodon dactylon son el anillo conspicuo de pelos blancos de la lígula, la franja de
pelos en la quilla de la lemma y el aspecto gris verdoso del follaje.
Ruden S, Steinmann H. Grass Pollens: Allergy‐which Allergens?. Pharmacia Diagnostics; 2007.
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Sorghum halapense
• Nativo de norte de África, el sur de
Asia y el sur de Europa.
• Estados Unidos (1830 desde Turquía)
• Polinización perenne:
• Mediterráneo: junio‐agosto
• EUA: mayo‐julio
• America del sur: diciembre‐enero
• Cruces: Sorghum halapense
Ruden S, Steinmann H. Grass Pollens: Allergy-which Allergens?. Pharmacia Diagnostics; 2007.
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Bromus spp
• Origen: Europa, China y Siberia.
• América del Norte (1880)
• Polinización: mayo‐septiembre
• Cruces:
• Phleum pratense
• Holcus lanatus
• Lolium perenne
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Holcus lanatus
• Nativo y común en la mayor parte de
Europa.
• Distribución mundial (oeste de Eurasia,
Rusia, Australia y América del Norte).
• Polinización: Mayo ‐ Agosto
• Cruces:
• Phleum pratense
• Bromus spp
• Holcus lanatus
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Lolium perenne
• Originaria de Europa con
distribución mundial
• Zonas templadas
• Polinización perenne: mayo‐junio
(hemisferio norte)
• Cruces:
• Phleum pratense
• Bromus spp
• Holcus lanatus
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Phleum pratense
• Originaria de Europa, norte de
África y Asia.
• Distribución mundial
• Clímas fríos y húmedos.
• Polinización: abril a junio
• Cruces:
• Bromus spp
• Holcus lanatus
• Lolium perenne
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Moléculas
alergénicas
95%
80%
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Moléculas alergénicas
Phl p 1
• Glicoproteína
• Alérgeno Mayor
• Componente de sensibilización
más frecuente en pacientes
alérgicos al polen de gramíneas.
• >80% de homología con los
alérgenos del grupo 1 de otros
miembros de la subfamilia
Pooideae.
Phl p 2/Phl p 3
• Homología con dominio C
terminal de la familia beta-
expansina.
• Aun no se conoce función
bioquímica
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Moléculas alergénicas Phl p 4
• Alérgeno mayor
• Glicoproteína resistente a
triptasa
• Reactividad cruzada de IgE con
otros alérgenos del polen de
gramíneas del grupo 4 (Cyn 4).
• RC Amb 1
Mendy A, Zeldin DC. Phl p 4: An early indicator of grass pollen allergy?. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2020 Jun 1;145(6):1556‐7.
Phl p 5
• Alérgeno mayor
• Ribonucleasa citoplasmática
• Reactividad cruzada con otros
pastos de la subfamilia
Pooideae.
Phl p 6
• Alérgeno menor específico
• Función desconocida
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Phl p 11
• Proteínas relacionadas con Ole e
1
• RC con múltiples polenes de
diferentes plantas: olivo, fresno,
legustro, azafrán, cerdo, plátano
y maíz
Phl p 7/Phl p 12
• Panalérgenos
• Phl p 7
• RC: abedul, aliso,
enebro,ambrosía, artemisa,
aceituna, etc.
• Phl p 12
• RC: abedul, soja, maíz, látex y
alimentos vegetales.
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Los pólenes de gramíneas subtropicales de
pasto Bahía (Paspalum notatum) y pasto
Bermuda (Cynodon dactylon) muestran
limitada reactividad cruzada de IgE con los
pólenes de la subfamilia Pooideae.
Los patrones de reactividad cruzada entre las
gramíneas subtropical y templado dependen
de la región geográfica de la población de
pacientes que se investiga.
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Sensibilización
• Las sensibilizaciones a los alérgenos del polen de gramíneas,
reflejan la distribución regional de las plantas y la exposición
al polen.
• Las tasas de sensibilización basadas en la población varía
entre países y dentro de ellos.
• Europa: 16.5%
• EUA: 15%
• La alergia al polen de gramíneas es un problema mundial.
• Rinoconjuntivitis alérgica
• Asma
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Sensibilización en América Latina
• Los datos para América del Sur son escasos.
Argentina
30%
Chile
20%
Brasil
20%
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• Los árboles prevalecieron notablemente sobre las herbáceas
y gramíneas en diversidad y cantidad
• La familia Gramineae (actualmente Poaceae) predominó en
otoño con 3.24 gp/m3 por día.
Cid del Prado ML, Piedras-Gutiérrez B, Visoso-Salgado A, Becerril-Ángeles M. Estudio aerobiológico de pólenes anemófilos en la ciudad de Toluca, México. Revista Alergia México 2015;62:8-14.
Dra. Escamilla
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Gonzalez Diaz SN, Rodríguez Ortiz PG, Arias Cruz A, Macías Weinmann A, Cid Guerrero D, Sedó Mejía GA. Atmospheric pollen count in Monterrey, Mexico. InAllergy & Asthma Proceedings 2010 (Vol. 31, No. 4, pp. 342-348).
OceanSide Publications.
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Pollen sense
Filtrado de todas las partículas medidas
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Pollen sense
Filtrado de las partículas de polen de gramíneas
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Pollen sense
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Sensibilización a moléculas individuales y su relevancia
clínica
• Propagación molecular: desarrollo secuencial de la
respuesta de anticuerpos (IgE) a distintas moléculas que
no reaccionan de forma cruzada de la misma fuente
antigénica (alergénica), comenzando con una molécula
"iniciadora” (alergénica).
Phlp 1
Phl p 4
Phl p 5
Phl p 2
Phl p 11
Phl p 12
Phl p 7
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clínica
• Esto lleva a considerar que la AIT debe iniciarse antes (IT Temprana)en la atención clínica del
paciente, posiblemente después de la primera temporada en la que se inician los síntomas
respiratorios alérgico.
• El proceso de propagación molecular sigue diferentes vías en
diferentes niños:
• Algunos pacientes permanecen sensibilizados sólo a la molécula
"iniciadora.”
• Otros pacientes se sensibilizan a la mayoría o a todas las moléculas
alergénicas.
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Sensibilización a moléculas individuales y su
relevancia clínica
• Una población "aparentemente" homogénea de pacientes alérgicos
al polen de gramíneas es heterogénea de manera notable cuando
se examina con moléculas alergénicas
• La relevancia clínica del perfil individual de sensibilización se está
probando en grandes poblaciones.
• Se observó mayor riesgo de asma a los 11 años en los niños
sensibilizados a los 5 años a casi todas las moléculas de alérgenos
del polen de gramíneas en comparación con aquellos que tenían un
inicio tardío de la sensibilización
Matricardi PM, Dramburg S. Molecular diagnosis of allergy: the pediatric perspective. Frontiers in pediatrics. 2019;7:369.
Custovic A, Sonntag HS, Buchan IE, Belgrave D, Simpson A, Mattia C et al.Evolution pathway of IgE responses to grass and mite allergens throughout childhood. J Allergy Clin Immunol 2015;136:1645‐ 1652.
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clínica
• IgE a Phl p 1 (u otros antígenos del "grupo 1" de gramíneas)
• Es en la mayoría de los pacientes la molécula "iniciadora”
• Marcador esencial en pacientes alérgicos al polen de gramíneas para establecer una
"verdadera sensibilización”
• Phl p 5 y Phl p 2 también pueden servir como marcadores de diagnóstico o pronóstico
para algunos pacientes.
• Phl p 4 como marcador de sensibilización al polen de pasto Bermuda debido a su
similitud con Cyn d 4, pero esto debe investigarse en poblaciones relevantes de
pacientes.
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Reactividad cruzada
Matricardi PM, Dramburg S, Potapova E, Skevaki C, Renz H. Molecular diagnosis for allergen immunotherapy. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2019 Mar 1;143(3):831-43.
• La capacidad de un antígeno para unirse con un anticuerpo que se generó contra un antígeno diferente.
• Esto puede ocurrir a través de antígenos multivalentes que comparten epítopos con similitud conformacional.
• Se considera necesaria una identidad superior a 70% para una reactividad cruzada con relevancia clínica.
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Reactividad cruzada
• Las profilinas son las responsables de la reactividad cruzada
con frutas frescas, manzana, el apio, el melón, la zanahoria y
kiwi.
• Clínicamente se manifiestan como síndrome de alergia oral.
• Prevalencia 20%
Kriunis IA. Alergia a las Gramineas. Archivos de Alergia e Inmunología Clínica. 2007 Dec 14;38(4).
Wallner M., Ferreira F., Hofer H., Hauser M., Mahler V., Kleine‐Tebbe J. (2017) The Concept of Pollen Panallergens: Profilins and Polcalcins. In: Kleine‐Tebbe J., Jakob T. (eds) Molecular Allergy Diagnostics. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978‐3‐
319‐42499‐6_3
• Por el lado de los panalérgenos, el Grupo 12 de alérgenos (profilinas) y el Grupo 7 (proteínas
ligadoras de calcio), son los que presentan elevada reactividad cruzada con alérgenos de otras
especies vegetales.
Dra. Escamilla
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Reactividad cruzada
Wallner M., Ferreira F., Hofer H., Hauser M., Mahler V., Kleine‐Tebbe J. (2017) The Concept of Pollen Panallergens: Profilins and Polcalcins. In: Kleine‐Tebbe J., Jakob T. (eds) Molecular Allergy Diagnostics. Springer, Cham.
https://doi.org/10.1007/978‐3‐319‐42499‐6_3
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Diagnóstico y Tratamiento
• Las pruebas de punción cutánea positivas y la IgE sérica específica elevada a las preparaciones
de polen de gramíneas indican sensibilizaciones alérgicas.
• Hoy en día, la sensibilización alérgica genuina se puede diferenciar de la reactividad cruzada
utilizando diagnósticos modernos resueltos por componentes alergénicos (CRD)
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Diagnóstico y Tratamiento
• La medición de la IgE frente a los
alérgenos principales (Phl p 1 y 5)
aumenta la especificidad analítica
para la alergia al polen de
gramíneas templadas.
Gangl K, Niederberger V, Davies JM, Valenta R, Nandy A. Marker allergens and panallergens in tree and grass pollen allergy. InMolecular Allergy Diagnostics 2017 (pp. 203‐226). Springer, Cham.
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Inmunoterapia
• Debida a la alta reactividad cruzada de los distintos grupos de gramíneas, es válido
utilizar una mezcla de extractos de las especies alergénicas.
Único tratamiento para la alergia con el
potencial de alterar el curso natural de la
enfermedad.
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Inmunoterapia
• La utilización expandida de alérgenos
recombinantes nos brindarán en los próximos
años mayor especificidad e individualización
en el tratamiento de la alergia por gramíneas.
• Vacuna BM32
• Zacate Timothy
• Phl p 1, 2, 5 y 6
• Genera una respuesta IgG4 específica al
alérgeno en continuo aumento.
Valenta R, Campana R, Focke‐Tejkl M, Niederberger V. Vaccine development for allergen‐specific immunotherapy based on recombinant allergens and synthetic allergen peptides: lessons from the past and novel mechanisms of action for the
future. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2016 Feb 1;137(2):351‐7.
Eckl‐Dorna J, Weber M, Stanek V, Linhart B, Ristl R, Waltl EE, Villazala‐Merino S, Hummel A, Focke‐Tejkl M, Froeschel R, Neubauer A. Two years of treatment with the recombinant grass pollen allergy vaccine BM32 induces a continuously
increasing allergen‐specific IgG4 response. EBioMedicine. 2019 Dec 1;50:421‐32.
Dra. Escamilla
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Conclusiones personales
• La importancia de los pólenes como agentes causales de alergia en México
es indudable y se ha demostrado desde los años de 1940 en numerosos
estudios para identificar la flora alergénica de varias ciudades de la
República Mexicana.
• Teniendo en cuenta que el polen de Poaceae es considerado el
aeroalérgeno líder en todo el mundo, es importante conocer sus principales
características.
Dra. Escamilla
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Conclusiones personales
• La identificación correcta del alérgeno culpable es una parte esencial del
diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades alérgicas mediadas por
inmunoglobulina E (IgE).
• Las nuevas tecnologías ofrecen la oportunidad de un diagnóstico más
preciso resuelto por componentes, especialmente beneficioso para los
pacientes alérgicos polisensibilizados.
Dra. Escamilla
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