Mouse models of peanut allergy Contribution of oral and nasal sensitization to allergic reactions to peanut and cross-reactivity with food and environmental antigens

Food-allergic patients can develop adverse reactions to members of the same and even unrelated botanical families. IgE and Th2-type responses play an important role in allergic reactions although it is now clear that these reactions involve other cellular and molecular interactions. We investigated the role played by the mucosal sites of initial priming to peanut on subsequent immune responses to peanut and reactivity to airway antigen challenge. For this purpose, we analyzed antibody responses to peanut immunization, as well as cytokine and airway responses to nasal antigen challenge in mice orally or nasally sensitized to peanut in the presence of cholera toxin. Oral peanut sensitization induced higher levels of IgE but lower IgG responses than nasal immunization. Both mice sensitized orally and nasally to peanut experienced airway hyper-reactivity upon nasal peanut challenge. However, orally sensitized mice exhibited higher levels of lung eosinophilia and IL-4 in response to peanut challenge. In contrast, higher levels of lung MAC-1+ cells and inflammatory cytokines were seen in nasally sensitized mice. Finally, nasal but not oral sensitization promoted lung inflammatory responses to unrelated antigens. These findings suggest that the initial route of sensitization influence the responses of peanut allergic individuals to airborne antigens and allergens.Il n'est pas rare que les personnes souffrant d'une allergie alimentaire présentent des troubles gastriques ou respiratoires au contact de protéines végétales de la même famille botanique que celle responsable de l'allergie alimentaire ou appartenant à une famille botanique différente. Les réponses de type Th2 et les IgE sont reconnus depuis longtemps pour leur rôle dans ces réactions allergiques, mais des publications récentes soulignent que des interactions cellulaires et moléculaires plus nombreuses et plus complexes sont impliquées. L'objectif de ce travail a été d'étudier l'influence du site initial de sensibilisation aux protéines de l'arachide sur les réponses adverses induites par exposition respiratoire à ces mêmes protéines ou à des protéines liées ou non à la famille des légumineuses. Pour ce faire, nous avons d'abord analysé la réponse sérique en anticorps après sensibilisation aux protéines de l'arachide par voie orale ou nasale en présence de toxine cholérique. Nous avons ensuite examiné le recrutement de cellules dans les poumons ainsi que la production de cytokines induit par la ré-exposition aux protéines d'arachide. Nos résultats ont montré que les taux d'IgE étaient élevés et ceux d'IgG spécifiques étaient faibles après sensibilisation par voie orale et en comparaison à ceux induits par la voie nasale. Les deux groupes de souris ont présenté une hyperréactivité respiratoire après ré-exposition aux protéines de l'arachide. Cependant, les poumons des souris sensibilisées par voie orale étaient caractérisés par une éosinophilie forte et la présence de taux élevés de cytokines Th2, alors que ceux du groupe nasal étaient caractérisés par l'absence d'éosinophiles, un fort recrutement de neutrophiles et de macrophages ainsi que par la prédominance de cytokines inflammatoires. Enfin, l'exposition aux protéines d'autres légumineuses ou d'antigènes environnementaux a induit une réaction pulmonaire inflammatoire chez les souris sensibilisées par voie nasale mais pas chez celles sensibilisées par voie orale. Ces résultats suggèrent que la voie de sensibilisation a une influence cruciale sur la nature de la réaction immunitaire induite et nos deux modèles de souris constituent des outils intéressants pour étudier les réactions adverses dans la population générale, sensibilisée aux protéines alimentaires au niveau du tractus gastro-intestinal ou chez certains professionnels de l'industrie agro-alimentaire, sensibilisés au niveau respiratoire