The basophil activation test differentiates between patients with alpha-gal syndrome and asymptomatic alpha-gal sensitization. Fecha: Lunes 4 de febrero

The basophil activation test differentiates between patients with alpha-gal syndrome and asymptomatic alpha-gal sensitization.

Authors:
Mehlich J1, Fischer J2, Hilger C3, Swiontek K3, Morisset M4, Codreanu-Morel F4, Schiener M5, Blank S5, Ollert M3, Darsow U1, Biedermann T1, Eberlein B6.
1 Department of Dermatology and Allergy Biederstein, Technical University of Munich, Munich, Germany.
2 Department of Dermatology, Faculty of Medicine, Eberhard Karls University Tuebingen, Tuebingen, Germany.
3 Department of Infection and Immunity, Luxembourg Institute of Health, Esch-sur-Alzette, Luxembourg.
4 Immunology-Allergology Department, Luxembourg Hospital, Luxembourg-Ville, Luxembourg.
5 Center of Allergy and Environment (ZAUM), Technical University of Munich and Helmholtz Center Munich, Munich, Germany.
6 Department of Dermatology and Allergy Biederstein, Technical University of Munich, Munich, Germany. Electronic address: bernadette.eberlein@tum.de.

Abstract:
BACKGROUND:
Galactose-alpha-1,3-galactose (alpha-gal) syndrome is characterized by the presence of serum specific IgE antibodies to alpha-gal and delayed type I allergic reactions to the carbohydrate alpha-gal after consumption of mammalian (red) meat products and drugs of mammalian origin. Diagnostics currently rely on patient history, skin tests, determination of serum specific IgE antibodies, and oral food or drug challenges.

OBJECTIVE:
We sought to assess the utility of different basophil parameters (basophil reactivity and sensitivity, the ratio of the percentage of CD63+ basophils induced by the alpha-gal-containing allergen to the percentage of CD63+ basophils after stimulation with anti-FcεRI antibody [%CD63+/anti-FcεRI], and area under the dose-response curve [AUC]) as biomarkers for the clinical outcome of patients with alpha-gal syndrome compared with subjects with asymptomatic alpha-gal sensitization.

METHODS:
In addition to routine diagnostics, a basophil activation test (Flow CAST) with different concentrations of alpha-gal-containing allergens (eg, commercially available alpha-gal-carrying proteins and pork kidney extracts) was performed in 21 patients with alpha-gal syndrome, 12 alpha-gal-sensitized subjects, and 18 control subjects.

RESULTS:
Alpha-gal-containing allergens induced strong basophil activation in a dose-dependent manner in patients. Basophil reactivity at distinct allergen concentrations, the %CD63+/anti-FcεRI ratio across most allergen concentrations, the AUC of dose-response curves, and basophil allergen threshold sensitivity (CD-sens) with pork kidney extract were significantly higher in patients with alpha-gal syndrome compared with those in sensitized subjects. All parameters were negative in control subjects.

CONCLUSION:
The basophil activation test should be considered as an additional diagnostic test before performing time-consuming and potentially risky oral provocation tests. The %CD63+/anti-FcεRI ratio for all allergens and AUCs for pork kidney were the best parameters for distinguishing patients with alpha-gal syndrome from subjects with asymptomatic alpha-gal sensitization.

DOI: 10.1016/j.jaci.2018.06.049

Comentarios

  1. Asistentes: Dr. Ricardo Cardona, Dr. Carlos Chinchilla, Residentes: Karent Betancur, July Ospina, Andrés puerto, Luis Santamaría
    Commins y colaboradores, en 2009 reportaron una nueva forma de anafilaxia retardada a carne roja, relacionada anticuerpos IgE específicos al oligosacárido alfa gal
    Esta enfermedad está claramente asociada con la picadura de pulgas.
    El diagnóstico de esta enfermedad alérgica está basado en un historia de una reacción típicamente tardía (3-6 horas) después del consumo de carne roja. Sin embargo, algunas veces se encuentra una reacción inmediata (<1 hora) dependiendo de la fuente alergénica (vísceras, como riñón de cerdo); cofactores, como ejercicio, alcohol, o AINEs, y comorbilidades, como mastocitosis. Las pruebas cutáneas con sustancias que contienen alfa gal (carne fresca, preparaciones de riñón y cetuximab), los niveles de IgE específica para alfa gal, y las pruebas de provocación oral con carne o riñón combinado con cofactores confirman el diagnostico.
    Es incierto si individuos asintomáticos sensibilizados a alfa gal tienen riesgo para síndrome de alfa gal o solo están sensibilizados sin alergia clínicamente relevante.
    Los retos con alimentos pueden ser utilizados para distinguir entre alergia y sensibilización, pero esas pruebas consumen tiempo y pueden causar reacciones anafilácticas graves. También, la aparición tardía de los síntomas requiere un periodo de observación largo. La anafilaxia se ha observado con cantidades muy pequeñas (3 gramos) de riñón de cerdo en pacientes con síndrome de alfa gal.
    Durante la última década, el test de activación de basófilos ha mostrado ser un método diagnóstico in vitro útil para la evaluación de alergia alimentaria. Los basófilos son identificados con marcadores únicos, y su activación es medida fluorometricamente usando marcadores de activación (ej: CD63). El número de basófilos que responden a una dosis dada del estimulo es definido como reactividad de basófilo.
    Medidas que se pueden tomar:
    -Sensibilidad umbral de alérgeno (CD-sens): función de reactividad y afinidad de la IgE especifica por los alérgenos
    -Dosis efectiva al 50% de dosis maxíma que genera respuesta (EC50)
    -Area bajo la curva (AUC)
    El objetivo de este estudio fue evaluar si distintos parámetros del BAT podrían contribuir a la diferenciación entre síndrome alfa gal (pacientes con síndrome alfa gal diagnosticado basados en un reto oral con alimentos positivo o que se presentaron con una historia medica muy convincente de reacciones sistémicas tipo I con grados de gravedad de I a III luego de la exposición a sustancias que contienen alfa gal [pacientes P]) y una sensibilización a alfa gal sin relevancia clínica (sujetos sensibilizados con valores de IgE específica para alfa gal > 0.1 kU/L sín una historia clínica explicita de reacciones alérgicas tipo I a productos de carne roja de mamífero [Sujetos S])

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  2. Métodos:
    -Población de estudio: Se reclutaron 51 sujetos, 33 de ellos con sensibilización a alfa gal, 21 con síndrome de alfa gal (pacientes P). 12 de los sujetos sensibilizados se presentaron a evaluación alergológica luego de reacciones anafilácticas pero no tenían una historia medica explicita de reacciones alérgicas tipo I a productos de carne roja de mamíferos (sujetos S). 20 de los 21 pacientes P y 10 de los 12 sujetos S recordaron haber ser picados por pulgas.
    La población control fueron 18 individuos sin IgE específica para alfa gal.
    Resultados:
    -Población de estudio: 33 pacientes sensibilizados fueron incluidos en el estudio, 21 de ellos tenían síndrome alfa gal. De esos 33 sujetos, 7 (6 con síndrome alfa gal) fueron excluidos porque ellos fueron no respondedores al anti-FceRI (n=4) o revelaron valores altos previos (>10% de activación de CD63) en el BAT (n= 3 pacientes P). Así 26 sujetos fueron analizados. De los 10 sujetos no sensibilizados con atopia, 1 fue excluido por ser no respondedor, y 9 participantes fueron analizados. Todos los 8 sujetos no atópicos no sensibilizados fueron incluidos en el análisis.
    -Pruebas cutáneas, medición de IgE específica, IgE total y niveles de triptasa:
    Hubo prick test positivo por lo menos para 1 alérgeno en la mayoría de pacientes P (19/21; 1 de los pacientes negativos mostró prueba cutánea positiva), revelando una sensibilidad de 90%. En el grupo de los sujetos S, 7 de 12 sujetos tuvo prick test positivo. Los prick test con riñon de cerdo crudo fueron positivos de forma mas frecuente en pacientes P (94%) comparado con aquellos en sujetos S (50%). Los pacientes P tuvieron niveles de IgE especifica mas altos para alfa gal, cerdo, carne y leche de vaca y también niveles más altos de triptasa. Los niveles de IgE total no fueron significativamente diferentes entre grupos.
    -Parámetros de activación de basófilos
    *Reactividad de basófilos y %máximo CD63:
    El extracto de riñón de cerdo, la glicoproteína humana alfa 2 heremans, o las proteínas portadoras de alfa gal disponibles comercialmente indujeron la activación de basófilos (>15%) en un mínimo de 1 concentración en todos los 15 pacientes P (sensibilidad del 100%). La activación de basófilos fue dosis dependiente hasta un máximo de 94.9% CD63+ con extracto de riñón de cerdo. En sujetos P la activación de basófilos fue más alta comparado con sujetos S en las distintas concentraciones de alérgeno.
    Las soluciones de alérgeno de cerdo y carne de res comercialmente disponibles no indujeron activación de basófilos por encima del punto de corte de 15% en ninguno de los 18 sujetos sensibilizados analizados (pacientes P y sujetos S)

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  3. *Comparación de BAT y pruebas cutáneas:
    Todos los pacientes P con resultados positivos en BAT también tuvieron respuestas positivas en pruebas cutáneas. No hubo correlación explicita entre resultados de BAT y prick test en el grupo de sujetos S.
    *%CD63+/anti-FcεRI: El índice %CD63+/anti-FcεRI fue estadísticamente más alto en la mayoría de concentraciones en pacientes P comparado con sujetos S en todos los alérgenos probados.
    *Valores EC50 and CD-sens: Los valores EC50 y CD sens fueron calculados de las curvas dosis respuesta de los sujetos para todos los alérgenos que indujeron alta activación de basófilos y fueron utilizados en 6 concentraciones diferentes (proteínas portadoras de alfa gal comercialmente disponibles y extracto de riñón). Se obtuvieron curvas dosis respuesta atípicas en algunos sujetos, como resultado, no se pudieron determinar valores EC50
    El extracto de riñón de cerdo produjo uno valores CD-sens significativamente más altos. Las proteínas portadoras de alfa gal comercialmente disponibles mostraron una tendencia hacia unos valores de CD sens mayores y de forma correspondiente unos valores EC50 bajos en pacientes P comparado con sujetos S, pero la significancia estadística no fue alcanzada excepto para el EC50 con alfa gal.
    *AUC de las curvas dosis respuesta: Las AUC de las curvas dosis respuesta de las proteínas portadoras de alfa gal comercialmente disponibles y extracto de riñón de cerdo fueron significativamente mayores en pacientes P comparado con sujetos asintomáticos S.
    *AUC de las curvas ROC: Las AUC de las curvas ROC determinan que tan bien las pruebas discriminan entre los grupos. Los valores de AUC fueron mayores para el índice %CD63+ alpha-GAL/anti-FcεRI en 0.32 ng/mL y para el índice %CD63+ alpha-Gal–HSA/anti-FcεRI en 2.272mg/mL, seguido por el AUC para activación CD63+ en 0.227 mg/mL de extracto de riñón de cerdo y para el índice %CD63/anti- FcεRI de extracto de riñón de cerdo en 0.227 mg/mL
    Discusión:
    Los estudios de provocación oral en pacientes con síndrome de alfa gal reveló activación exvivo de basófilos 3 a 7 horas después de la provocación con carne de mamífero ocurriendo en el mismo marco de tiempo como la aparición de síntomas clínicos, apoyando así el papel in vivo de basófilos en este tipo de alergia alimentaria o por lo menos su activación concomitante.
    Estudios in vitro previos han mostrado que los extractos de riñón de cerdo, un órgano con una alta cantidad de epítopes portadores de alfa gal, son capaces de inducir activación de basófilos. Se utilizaron esas preparaciones y otras comercialmente disponibles y proteínas alfa gal producidas de forma recombinante. Con todas las preparaciones, los pacientes con síndrome de alfa gal tuvieron resultados positivos, mientras que los sujetos control atópicos y no atópicos no mostraron activación de basófilos, resultando en una excelente sensibilidad y especificidad del 100% si los no respondedores fueron excluidos.
    El cálculo de curvas ROC entregó información adicional acerca de los mejores parámetros para discriminar entre los 2 grupos. En nuestro estudio los mejores valores fueron obtenidos utilizando el índice % CD63+ alpha-GAL/anti-FcεRI en la concentración más baja de alérgeno y el índice %CD63+ alpha-Gal–HSA/anti-FcεRI en la concentración más alta, seguido por el área bajo la curva con extracto de riñón de cerdo y %CD63+ con extracto de riñón de cerdo en 0.227 mg/L
    De acuerdo a este estudio, bajos niveles de IgE especifica a alfa gal, cerdo o carne de res junto con pruebas cutáneas negativas a riñón de cerdo crudo pueden indicar sensibilización clínicamente no relevante en el caso de una historia negativa

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  4. SE DEBE TENER PRECAUCIÓN EN LOS PACIENTES CON S DE ALFA GAL CON LA ADMINIDYRACION DE VACUNAS CON ALTO CONTENIDO DE GELATINA COMO LA VARICELA Y MMR

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