Бронхиальная астма у кроликов

Allergic Asthma and Rhinitis Caused by Household Rabbit Exposure: Identification of Serum-Specific IgE and Its Allergens
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2693847/

Текущий адрес Чой Дж. Х .: Отдел внутренней медицины, Медицинский колледж Халлим, Сеул.

Хотя кролики являются обычными домашними животными, необычные респираторные аллергические реакции на кроликов в домашних хозяйствах необычны. Ory c 1, гликопротеин 17 кДа, обнаруженный в слюне и мехе, ранее был идентифицирован как крупный аллерген кролика. В этом отчете мы описываем случаи трех пациентов с аллергией на кроликов, которые страдали астмой и / или ринитом, в то время как они живут в домашних хозяйствах с обнаруживаемыми уровнями специфических для сыворотки IgE и основных связывающих IgE компонентов. Были зачислены три пациента с аллергией на кролика и 18 неэкспонированных неатопических здоровых животных. Проводили иммуноферментные анализы с ферментами (ELISA) для сывороточного специфического IgE и IgG4 к эпителию кроликов и ингибирование ELISA с последующим электрофорезом на основе додека сульфата полиакриламидного геля (SDS-PAGE) и иммуноблоттингом IgE. У всех трех пациентов с аллергией на кролик были высокие уровни IgE антител к специфике сыворотки по сравнению с контрольными. Результаты ингибирования ELISA показали значительное ингибирование с добавлением кроличьего эпителия, тогда как не было отмечено значительного ингибирования с добавлением эпителия кошки и собаки. Два IgE-связывающих компонента с молекулярной массой 16 кДа и 67,5 кДа были идентифицированы иммуноблоттингом IgE. В заключение, воздействие кроликов может вызвать IgE-опосредованную бронхиальную астму и / или ринит в домашних условиях.

Развитие аллергического ринита, конъюнктивита и астмы с участием кроликов распространено среди ученых, техников и лабораторных животных-обработчиков (1). Сообщалось о случае профессионального аллергического ринита, работающего на фабрике шерстяной ткани с мехом кролика в Корее (2). В большом эпидемиологическом исследовании в Японии аллергические реакции отмечались у 30% лабораторных животных с воздействием кроликов (3). Однако в немногих исследованиях были исследованы специфические аллергены, вовлеченные в сенсибилизацию к кроликам. Ory c 1, гликопротеин 17 кДа, обнаруженный в слюне и мехе, ранее был идентифицирован как крупный аллерген кролика (4, 5). Кролик сывороточный альбумин и Ag2 также были идентифицированы как аллергены (5). Хотя кролики являются обычными домашними животными, развитие аллергической астмы и / или ринита, приписываемых кроликам у себя дома, необычно, и в немногих исследованиях были оценены аллергенные отношения между кроликами и другими домашними животными, такими как кошки и собаки.

Здесь мы сообщаем об идентификации специфических для сыворотки IgE и IgG4 антител к компонентам кроличьего эпителия и IgE-связывания в трех случаях аллергической астмы и / или ринита, возникающих в результате воздействия кроликов у себя дома. Кроме того, для выяснения аллергенной перекрестной реактивности между кроликами и другими пушистыми животными мы проводили ингибирование иммуноферментным анализом с ингибированием (ELISA).

20-летняя женщина с тяжелой дыхательной болезнью, кашлем и хрипом в течение нескольких дней. В прошлом году она жила в школьном общежитии без инцидентов, но испытывала затрудненное дыхание и кашляла всякий раз, когда она приходила в дом своей семьи. В течение последних 3 лет ее семья содержала двух кроликов в качестве домашних животных. При поступлении объем принудительного выдоха пациента за одну секунду (уровень FEV1) составлял 50%, а уровень эозинофилов мокроты составлял 80%. Уровень ее FEV1 улучшился до 100% после 3 дней лечения системными стероидами и бронходилататорами. Эти результаты предполагали бронхиальную астму, поэтому тест на метахолин не требовался для подтверждения астмы у этого пациента. Результаты тестов на аллергию на кожу с 55 общими ингаляционными и пищевыми аллергенами (не включенный в состав кроличьего эпителия) показали отрицательные результаты. У пациента не было истории или семейной истории аллергических заболеваний. Для оценки присутствия бронхиальной астмы, вызванной кроликом, были измерены пиковая скорость выдоха (PEFR) и специфичный для сыворотки IgE к эпителию кролика. Результаты мониторинга PEFR показали значительное снижение значений PEFR в домашних условиях по сравнению с результатами в школе (рис.1), даже если она не принимала лекарства от астмы в школе. Обнаружен специфичный для сыворотки IgE к кроличьему эпителию (31,9 кДж / л, система CAP, Pharmacia, Уппсала, Швеция). После удаления кроликов из дома ее семьи респираторные симптомы пациента улучшились без необходимости в лечении.

37-летняя женщина с аллергическим конъюнктивитом и экземой, а также история аллергии на кролика 8 лет назад. После разведения кроликов у нее дома в течение последних 6 месяцев у нее развилась одышка, хрипы, кашель, ринорея и чихание. После удаления кроликов из ее дома улучшилась астма и ринит. Тест на метахолин показал положительную реакцию с величиной PC20 0,094 мг / мл. Тесты на аллергию на кожу с 55 общими ингаляционными и пищевыми аллергенами показали положительные реакции с соотношением А / Н 4+ в дерматофагоидах птеронисинус, 4+ у D. farine, 4+ у собак и 2+ у кошек. Сывороточный специфический IgE был обнаружен для эпителия кролика, собаки и кошки (41,0, 4,15 и 0,83 кU / л соответственно). Ее семейная история была важна для родителей и сестры, у которой был аллергический ринит. Она также разводила собак и птиц, но отрицала наличие каких-либо симптомов при воздействии этих животных.

33-летний мужчина с аллергическим ринитом представил двухмесячную историю кашля, прерывистую одышку и свистящее дыхание. В течение последних 4 лет он держал кролика в качестве домашнего животного. После жизни с кроликом в течение 2 лет его симптомы ринита усугублялись всякий раз, когда он оставался дома или обрабатывал животное. Он отрицал, что испытывал какие-либо симптомы астмы при контакте с кроликом. Его семейная история была значимой для дедушки с астмой. Тест на метахолин показал положительную реакцию с величиной PC20 1,25 мг / мл. Тесты на аллергию на кожу с 55 общими ингаляционными и пищевыми аллергенами показали положительные реакции с соотношением А / Н 3+ у D. pteronyssinus, 2+ в D. farine, 4+ в mugwort и 5+ в амброзии. Сывороточный специфический IgE к кроличьему эпителию составлял 4,86 ​​кU / л.

Три случая приведены в таблице 1.

Мы измерили уровни специфичного для сыворотки IgE (или IgG4) к кроличьему эпителию у трех пациентов с аллергией на кроликов и в 18 здоровых неатопических контролях. Микротитровальные планшеты (Costar, Corning, NY, U.S.A.) были в Гамбурге покрыты 100 мкл кроличьего эпителия (Allergopharma, Гамбург, Германия) и хранили при 4 ℃ в течение ночи. Плиты промывали 3 раза между стадиями с 0,05% фосфатно-буферного солевого раствора-Твин (PBS-T). Блокирование проводили с использованием 10% эмбрионального сывороточного альбумина крупного рогатого скота в течение 1 часа при комнатной температуре. Сыворотку пациентов (неразбавленную, 50 мкл / лунку) добавляли и инкубировали в течение 1 часа при комнатной температуре. После промывания добавляли 100 мкл 1: 1000 меченных биотином козьих антител против IgE человека (IgG4) (Sigma, St. Louis, MO) и инкубировали в течение 1 часа при комнатной температуре. Реактивность IgE детектировали колориметрической реакцией с использованием 3,3 ‘, 5,5’-тетраметилбензидина и H2O2 в качестве субстрата. Абсорбцию при 450 нм считывали с использованием автоматического считывателя микропланшетов. Для определения специфичности связывания IgE с эпителием кролика и идентификации аллергенной перекрестной реактивности с эпителием кошки и собаки проводили конкурентный ингибитор ELISA. Сывороточный пул от двух пациентов с высокоспецифическими уровнями IgE к эпителию кроликов был предварительно инкубирован с 0, 1, 5 и 10 мкг / мл кролика, кошки, собачьего эпителия (Allergopharma) и D. pteronyssinus. Процент ингибирования специфического связывания IgE был выражен как 100 — [(абсорбция образцов, повторно инкубированных с аллергенами / абсорбция образцов, предварительно инкубированных с PBS) × 100%].

Кроличьего эпителия (0,75 мкг / лунку) кипятили в буфере для образцов (0,5 М Трис [рН 6,8], глицерин, 10% SDS, 0,5% бромфеноловый синий, 2,5% -меркаптоэтанол) в течение 5 мин. Стандартные маркеры (от 4 до 250 кДа, Invitrogen, San Diego, CA, U.S.A.) и эпителий кролика загружали в 10% -ный трисглицин-гель для разделения антигенов. Электрофорез проводили с помощью клетки Mini Protean II (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, U.S.A.) в течение 120 минут при 125 В. Гель фиксировали и окрашивали кумасистой бриллиантовой синей. Додецилсульфат натрия-додецилсульфатный полиакриламидный гель-электрофорез (SDS-PAGE) -сепаратированные белки переносили в мембрану поливинилиден-дифторида (PVDF) (Millipore Co., Bedford, MA, U.S.A.) при 200 мА в течение 2 часов. Неспецифические сайты связывания на нитроцеллюлозной мембране блокировали путем инкубации с 5% обезжиренным молоком в забуференном Трисом физиологическом растворе с Tween 20 (TBST) в течение 2 часов, и мембраны инкубировали с сывороткой пациентов и контролировали в течение 2 часов при комнатной температуре. После промывки 4 раза TBST мембраны инкубировали с меченым щелочной фосфатазой конъюгированным антителом против IgE человека (или IgG4) козьего антитела (Sigma), разведенным 1: 1000, с 5% обезжиренным молоком в TBST в течение 1 часа. После промывания колориметрическая реакция была разработана с субстратом щелочной фосфатазы BCIP / NBT (Sigma).

Когда среднее значение + 3 SD было определено как значение отсечки для контролей, все три пациента с аллергией на кролик показали положительные результаты для специфического IgE-антитела, и у двух пациентов были положительные результаты для конкретного IgG4-антитела (фиг.2). Кроме того, специфические уровни IgE были выше у двух пациентов с астмой, чем у пациентов с ринитом в одиночку.

Ингибирование ELISA с использованием сывороточного пула у пациентов с аллергологией кролика показало выраженное дозозависимое ингибирование с добавлением кроличьего антигена, тогда как минимальное ингибирование отмечалось с добавлением антигенов cat, dog и D. pteronyssinus (фиг.3).

Эпителий кролика был разделен на две полосы: 16 кДа и 67,5 кДа, с помощью SDS-PAGE и IgE иммуноблот-анализа; в сыворотке всех трех пациентов отмечалась белковая полоса 16 кДа, а в сыворотках одного пациента (рис.4А) отмечалась полоса 67,5 кДа. Анализ иммуноблота IgG4 показал аналогичную картину (фиг.4В).

IgE-опосредованная аллергическая сенсибилизация обычно встречается у людей при регулярном контакте с кроликами в лабораторных и домашних условиях (1, 2). Хотя кролики являются обычными домашними животными, было мало сообщений о серьезной респираторной аллергии, вызванной воздействием на домашних животных кроликов. В одном из сообщений описывается атопический ребенок, у которого развилась анафилаксия после ингаляционного контакта с кроликом у себя дома (6), а в другом докладе описывается 18-летняя женщина, у которой развилась тяжелая респираторная аллергия, путем косвенного воздействия на эпителий кролика, коллега, который держал кролика в качестве домашнего животного (7). Мы описали случаи трех пациентов с аллергией на кролика, у которых были астма и / или ринит. Несмотря на то, что в нашей больнице не было выявлено аллергическое кожное испытание с эпителием кролика, специфические IgE-антитела к эпителию кроликов были обнаружены в сыворотке пациентов как с помощью ELISA, так и с CAP. Кроме того, у двух пациентов были выявлены высокие уровни специфичности IgG4 в сыворотке крови, что могло быть результатом параллельного иммунного ответа на аллерген кролика. Факторы риска развития лабораторных аллергий на животных включают атопию, семейную историю аллергических заболеваний и экологическую восприимчивость (1). Тем не менее, один случай в настоящем исследовании показал чистую индуцированную кроликом астму у пациента без семейной истории аллергических заболеваний, атопии или основных аллергических заболеваний, что указывает на то, что даже не атопический человек без семейной истории аллергических заболеваний может развиться тяжелая астмы, вызванные животными, из окружающей среды. Кроме того, поскольку кролики часто хранятся в домашних домашних тезисах, дни эпителия кролика следует рассматривать как один из обычных ингаляционных аллергенов животных.

На сегодняшний день несколько аллергенов кролика (Oryctolagus cuniculus) были идентифицированы в слюне, мехе, мочи, перхоти и пыли (4, 5, 8, 9). Ohman et al. сообщили о аллергенах с молекулярным весом от 18 до 38 кДа из экстрактов кроличьих пеллет (8). Longbottom et al. идентифицировали несколько аллергенов, включая гликопротеин 17 кДа, Ag R1 (называемый Ory c 1), Ag2, сывороточный альбумин и несколько других полос с использованием скрещенного иммуноэлектрофореза (4, 5). В последнее время Baker et al. показал, что аллергены 18 кДа и 21 кДа (ранее идентифицированные как Ory c 1 и Ag 2 соответственно) относятся к надсемейству липокалина и имеют значительную последовательность, сходную с белками, связывающими одорант (9). Липокалины играют роль в связывании и переносе малых гидрофобных молекул, таких как феромоны (10). В этом отчете иммуноблоттинг IgE показал два разных белка: 16 кДа и 67,5 кДа, которые, возможно, были Ag R1 и кроличьим сывороточным альбумином, соответственно. Полоса 16 кДа взаимодействовала с сывороточным IgE и IgG4 у всех трех пациентов, тогда как полоса 67,5 кДа реагировала только у одного пациента. В соответствии с предыдущими сообщениями, Ag R1 был идентифицирован как крупный аллерген кролика, и альбумин кроличьей сыворотки, по-видимому, не был основным аллергеном (4, 5, 9). Это последнее открытие контрастирует с сообщениями о том, что сывороточный альбумин является важным аллергеном в сыворотке кошек, собак и лошадей (1, 10).

Хорошо известно, что альбумины разных видов могут вызывать аллергические перекрестные реакции (11, 12). В этом отчете было показано, что вероятность перекрестной реактивности между аллергеном кролика и аллергенами кошки и собаки очень низкая. Хотя мы использовали коммерчески доступные эпителии животных вместо сырых экстрактов, мы смогли найти гликопротеиновую группу 68 кДа, которая могла бы быть сывороточным альбумином, в эпителии кошки и собаки с помощью SDS-PAGE (данные не показаны). Одним из объяснений этого наблюдения является наличие специфических эпитопов IgE для определенных альбуминов. Кроме того, значительная изменчивость проявляется в реактивности IgE к вариантам альбуминов, несмотря на высокую степень сходства последовательностей между различными альбуминами и общую перекрестную реактивность IgE-реактивности у пациентов с аллергией (11). Дополнительные исследования необходимы для выяснения аллергенной перекрестной реактивности среди альбуминов и его клинического значения.

В заключение мы описали случаи трех пациентов, которые испытывали бронхиальную астму и / или ринит, вызванную кроликом, в домашней среде. Были продемонстрированы антитела к IgE и IgG4, специфичные для сыворотки к аллергенам кролика, и гликопротеин 17 кДа был подтвержден как основной аллерген кролика. Поскольку кролики становятся все более популярными домашними животными, кроличьи аллергии, испытываемые дома или на рабочем месте, стали более распространенными. Врачи должны знать, что воздействие кролика может вызвать сильные респираторные аллергические реакции даже у неатопических людей.

Это исследование было поддержано грантом проекта R & D Korea Health 21, Министерство здравоохранения и социального обеспечения, R.O.K (A 050571).

Значения PEFR заметно уменьшились, когда они были дома с кроликом. PEFR, пиковый расход выдоха.

Специфическое связывание IgE (A) и IgG4 (B) с эпителием кролика в соответствии с ELISA с использованием сывороток из трех пациентов с аллергией на кролика (●) и неконтролируемыми здоровыми средствами контроля (○). Сплошные линии представляют среднее значение + 3 SD, а пунктирные линии представляют собой средние значения здоровых элементов управления.

Ингибирование ELISA с использованием сывороточного пула у трех пациентов с аллергологией кролика с добавлением экстрактов кролика (●), cat (■) и собаки (▲) эпителия и D. pteronyssinus (◆).

IgE (A) и IgG4 (B) иммуноблоттинг для эпителия кролика в сыворотке у трех сенсибилизированных пациентов (1-3), неатопических контролей (n) и контроля буфера (b).

Клинические характеристики и специфические уровни IgE для эпителия кролика у субъектов исследования

FHx, семейная история; БА, бронхиальная астма; АР, аллергический ринит; AC, аллергический конъюнктивит; AD, атопический дерматит.