Tropomyosin of cockroach Periplaneta americana: role in sublingual immunotherapy in an experimental model of bronchial hyperresponsiveness and in the investigation of IgE response in patients with atopic dermatitis

A prevalência de doenças alérgicas incluindo asma e dermatite atópica aumentou nos últimos anos. A asma é uma doença crônica caracterizada por hiper-responsividade das vias aéreas e limitação variável ao fluxo aéreo, reversível espontaneamente ou com tratamento. A elevada prevalência, mortalidade e custos associados tornam a doença um importante problema de saúde pública que requer atenção. A dermatite atópica (DA) é uma doença inflamatória crônica da pele, caracterizada por prurido intenso, eritema, escoriações, liquenificação na pele entre outras características. A DA causa profundo impacto na vida do indivíduo e da família e geralmente mostra os primeiros sintomas durante a infância. Ambas as doenças podem ser associadas a sensibilização a alérgenos. Nosso grupo mostrou que entre pacientes com rinite e/ou asma alérgicos a barata a tropomiosina da barata Periplaneta americana é um alérgeno principal. Em invertebrados, a tropomiosina induz resposta IgE e reatividade cruzada entre invertebrados incluindo ácaros, barata, camarão e parasitas. No presente estudo, produzimos tropomiosina recombinante de barata (alérgeno Per a 7) com elevado grau de pureza e com quantidades mínimas de endotoxina. Em modelo experimental de asma em camundongos, com sensibilização e desencadeamento com Per a 7 recombinante, houve aumento do número de células totais, e de eosinófilos, neutrófilos e linfócitos no lavado broncoalveolar. Alérgeno Per a 7 recombinante foi também utilizado em ELISA quimérico para investigar a resposta IgE a este alérgeno em 112 pacientes com dermatite atópica. A idade dos pacientes variou de 3 a 67 anos com média de 24,9 (± 15,4) anos, com 75 indivíduos do sexo feminino (67%). Nos 112 pacientes, o SCORAD apresentou média de 43,1 (± 18,1) e foram relatadas asma e rinite em 42 e 85 indivíduos, respectivamente. Níveis de IgE total apresentaram ampla variação, de 14,2 a 63.000 UI/mL, com média geométrica de 2.193 UI/mL. A idade de início dos sintomas e o tempo de doença apresentaram médias, respectivamente, de 9,5 (± 12,9) e 15,4 (± 12,3) anos. Trinta pacientes (26,8%) apresentaram níveis detectáveis de IgE para Per a 7 recombinante, com variação de 2,3 a 3.191 UI/mL. A razão de IgE específica para Per a7/IgE total nestes pacientes variou de 0,03% a 33,8%. Dividindo os pacientes em sensibilizados e não sensibilizados ao alérgeno de barata, observamos que não houve diferença significante entre os grupos com relação à idade de início dos sintomas, tempo de doença, SCORAD, presença de rinite ou asma e níveis de IgE total. Nossos resultados mostraram que o alérgeno Per a 7 recombinante induziu resposta inflamatória com caraterísticas semelhante à observada em humanos, em modelo experimental de asma em camundongos. Frequência menor de reatividade IgE ao alérgeno Per a 7 foi observada entre pacientes com dermatite atópica em nosso meio, quando comparada à observada previamente em pacientes com asma e/ou rinite. Não houve associação entre a presença de sensibilização IgE ao alérgeno Per a 7 e a gravidade da dermatite atópica, presença de asma ou rinite, idade de início e tempo de doença, e níveis de IgE total. Entretanto, a investigação do perfil de sensibilização IgE tem importância ao se considerar o uso de imunoterapia alérgenoespecífica em pacientes com dermatite atópica.The prevalence of allergic diseases has increased in recent years, including asthma and atopic dermatitis. Asthma is a chronic disease resulting from airway hyperresponsiveness and variable airflow limitation, reversible spontaneously or with treatment. The high prevalence, mortality, and associated costs make the disease an important public health problem which requires attention. Atopic dermatitis (AD) is a chronic inflammatory skin disease, as asthma has high prevalence, and it is characterized by intense itching, erythema, excoriations, lichenification in the skin among other characteristics. The AD causes profound impact on individual and family´s life and usually shows the first symptoms during childhood. Both diseases could be related and associated with sensitization to allergens. In the case of asthma, allergy to cockroach is well known to be related with the disease. In 1999, a Brazilian study in our group has shown that among patients with allergic rhinitis and /or asthma the tropomyosin of the American cockroach Periplaneta americana (Per a 7) is a major allergen. This protein is present in vertebrates and invertebrates, and was related to induction of IgE response and cross-reactivity against among invertebrates, including mites, cockroaches, shrimp and parasites. In the present study, we produced recombinant tropomyosin from cockroach (Per a 7 allergen) with high purity and minimal amounts of endotoxin. In an experimental model of asthma in mice, with sensitization and triggering with recombinant Per a 7, there was an increase in the number of total cells, and eosinophils, neutrophils and lymphocytes in the bronchoalveolar lavage. Per a 7 allergen was also used in chimeric ELISA to investigate IgE response to this allergen in 112 patients with atopic dermatitis. Patients\' ages ranged from 3 to 67 years, mean of 24.9 (± 15.4) years, 75 female subjects (67%). In the 112 patients, a mean of SCORAD presented 43.1 (± 18.1) and asthma and rhinitis were reported in 42 and 85 individuals, respectively. Total IgE levels varied from 14.2 to 63.000 IU / mL, with a geometric mean of 2,193 IU / mL. The age at onset of symptoms and disease time presented averages, respectively, of 9.5 (± 12.9) and 15.4 (± 12.3) years. Thirty patients (26.8%) had detectable IgE recombinant Per a 7 levels, ranging from 2.3 to 3191 IU / mL. The ratio of IgA specific for Per a7 / total IgE in these patients ranged from 0.03% to 33.8%. Dividing the patients into sensitized and not sensitized to the cockroach allergen, we observed that there was no significant difference between the groups regarding the age of onset of symptoms, disease time, SCORAD, presence of rhinitis or asthma, and total IgE levels. Our results showed that recombinant Per a 7 allergen induced an inflammatory response with characteristics similar to that observed in humans in an experimental model of asthma in mice. Minor frequency reactivity of IgE Per a 7 allergen was observed among patients with atopic dermatitis in our group, when compared to that previously observed in patients with asthma and / or rhinitis. There was no association between the presence of IgE sensitization to the Per 7 allergen and the severity of atopic dermatitis, presence of asthma or rhinitis, age at onset and disease time, and total IgE levels. However, the investigation of the IgE sensitization profile is important when considering the use of allergen-specific immunotherapy in patients with atopic dermatiti