PRIMERA PONENCIA:
BIODIVERSIDAD DE LOS ÁCAROS 
DEL POLVO EN LA PATOLOGÍA ALERGOLÓGICA

MODERADOR:
Dr. José María Olaguíbel.
Médico Adjunto al Servicio de Alergia. 
Hospital Virgen del Camino. Pamplona.


Los ácaros y sus alergenos

Dr. Enrique Fernández-Caldas
C.B.F. LETI, S.A.
Director Investigación y Desarrollo

Introducción

En los países industrializados, la mayoría de los individuos pasan más del 95% de su tiempo en espacios cerrados, donde el aire puede contener contaminantes en concentraciones superiores a las que se encuentran en el exterior. Por esta razón, la calidad del aire en espacios cerrados es considerada actualmente tan importante o más que la del exterior para la salud en general y para el asma alérgico, la rinitis alérgica y la conjuntivitis, en particular.
El polvo de casa es la fuente principal de alergenos en el interior de las viviendas. Esta compuesto por materia inorgánica y orgánica incluyendo fibras, esporas de hongos, bacterias, pólenes, insectos, epitelios de mamíferos y ácaros. El aumento que se observa actualmente en la frecuencia de las enfermedades atópicas (1) puede estar vinculado a una mayor exposición a alergenos en el interior de las viviendas y a los materiales usados en las casas y su tipo de construcción. En la actualidad, las casas se construyen para que tengan una mayor eficacia en la conservación de la energía, lo cual conduce a una reducción en la ventilación y a una mayor acumulación de alergenos en el medio ambiente.
La predisposición genética es también un condicionamiento fundamental para la susceptibilidad a padecer enfermedades alérgicas respiratorias, pero estas enfermedades no podrían manifestarse en la ausencia de factores ambientales. Entre estos factores, la exposición a alergenos del medio ambiente es de primordial importancia (2,3). La exposición a niveles altos de alergenos durante los primeros meses de vida aumenta el riesgo de sensibilización y de padecer asma alérgico (4,5). Por el contrario, las medidas de control ambiental instauradas desde muy temprano después del nacimiento reducen la frecuencia de los síntomas alérgicos en la infancia (2). 
En la actualidad existen inmunoensayos específicos para cuantificar alergenos en el medio ambiente, y es posible medir la concentración de alergenos de ácaros, cucarachas, hongos y gato en el polvo de casa. Los datos obtenidos con estos métodos han aportado información muy importante sobre la presencia y distribución de alergenos ambientales en el polvo de casa y en suspensión y sobre la eficacia de las medidas de control ambiental.
Actividad biológica de los alergenos
Un alergeno es un antígeno capaz de inducir una respuesta mediada por IgE. Por lo general, son proteínas o glicoproteínas con pesos moleculares entre 5 y 100 kDa. Las fuentes de alergenos son muy diversas e incluyen mamíferos, artrópodos, pólenes, hongos, bacterias, etc. Una fuente de alergeno contiene numerosas proteínas con distinta capacidad alergénica. Una vez que el alergeno entra en contacto con el sistema inmunológico provoca una respuesta mediada por los linfocitos T y B con producción de anticuerpos. En un paciente alérgico, estos anticuerpos son principalmente del isotipo IgE. La respuesta está regulada por los linfocitos T y tanto los anticuerpos como los receptores de los linfocitos T participan en el desarrollo de la enfermedad alérgica. Los epítopos B son reconocidos por los anticuerpos y los epítopos T por los receptores de los linfocitos T en el contexto de las moléculas Clase II del Complejo mayor de histocompatibilidad (HLA DR, DP, DQ).
El efecto in vitro de los alergenos de los ácaros ha sido estudiado por varios autores. La liberación de mediadores fue primero demostrada en adultos con dermatitis atópica y sensibilidad a ácaros. Concentraciones de 6 a 10 mg de Der p 1/ml indujeron liberación de histamina en basófilos de sangre periférica en dichos individuos (6). Un estudio en niños asmáticos mostró un patrón similar, aunque la máxima liberación de histamina ocurrió en las concentraciones de 2 a 10 mg de Der p 1/ml (7). También se ha demostrado la liberación de mediadores quimiotácticos, como el factor activador de plaquetas (PAF), en basófilos obtenidos de asmáticos alérgicos a los ácaros estimulados con extractos de ácaros. En estos individuos, la aplicación del alergeno de ácaros en la piel produce migración de basófilos y eosinófilos al lugar de aplicación (6). Igualmente, se sabe que la provocación bronquial con alergenos aumenta la expresión de moléculas de adhesión en epitelio bronquial (ICAM-1), el número de eosinófilos, basófilos y células progenitoras circulantes (8) y el número de eosinófilos en fluido de lavado broncoalveolar (9). Varios estudios han demostrado que los alergenos de los ácaros son capaces de inducir proliferación de linfocitos T in vitro. Se han aislado clones de linfocitos T específicos a los ácaros que responden a estos alergenos (10-11). Clones de linfocitos T procedentes de individuos atópicos, específicos a alergenos de ácaros, inducen síntesis de IgE in vitro. Estos clones son del fenotipo Th2 y producen IL-2, IL-4, IL-5 pero no IFN y cuando son estimuladas con alergenos de ácaros. Este hecho puede explicar el origen de la respuesta predominantemente de tipo IgE en individuos genéticamente predispuestos a desarrollar alergias respiratorias.
La inhalación de alergenos de ácaros causa broncoconstricción y sibilancias en adultos y niños sensibilizados. Esta respuesta es dependiente de la dosis y puede ser inmediata y tardía (12,13). En el caso de los ácaros, las partículas fecales contienen aproximadamente 0.1 ng de Der p 1. El alergeno eluye rápidamente sobre la superficie de la mucosa pudiendo alcanzar una concentración local de varios miligramos por mililitro, la cual puede ser muy superior a la concentración necesaria para estimular la liberación de histamina por los basófilos. Si se inhalan suficientes partículas fecales, el efecto acumulativo podría producir una obstrucción de las vías respiratorias. La inhalación de estas altas concentraciones de alergeno puede ser importante para el desarrollo de un respuesta inflamatoria y el subsecuente aumento de la reactividad bronquial.
Se ha investigado (14) la exposición a D. pteronyssinus en el medio ambiente y su correlación con la presencia de Der p 1 en fluido de lavado broncoalveolar en asmáticos alérgicos a D. pteronyssinus. Después de una exposición nocturna a concentraciones de 13.4 y 27.3 mg de Der p 1 por gramo de polvo en alfombras y camas, respectivamente, una media de 3.4 ng Der p 1/ml fue detectada en el fluido broncoalveolar de los individuos expuestos a estas concentraciones. En este mismo estudio, la provocación endobronquial con 5 a 60 ng de Der p 1 indujo eosinofilia en las vías respiratorias. Este estudio demuestra claramente que se pueden detectar cantidades importantes de Der p 1 en líquido de lavados broncoalveolares cuando existe una exposición alta a alergenos de D. pteronyssinus en el dormitorio. Hoy en día se ha sabe que la mayoría de los alergenos de los ácaros son enzimas proteolíticas relacionadas con el proceso digestivo de los ácaros. Se sospecha que esta actividad enzimática, que pudiera actuar como un adyuvante, pudiera estar implicada en la alta tasa de sensibilización a los alergenos de los ácaros frecuentemente encontrada en los países que tienen una humedad relativa media superior al 50%. Recientemente se ha demostrado que Der p 1 puede separar los receptores celulares CD23 y CD25.
Nomenclatura de los alergenos
Los extractos alergénicos actualmente en uso en la práctica clínica contienen todos o la mayoría de los alergenos presentes en la fuente de origen. Varios alergenos han sido caracterizados y purificados (Tabla 1) y actualmente sirven para el estudio de la regularización de la respuesta alérgica y para cuantificar los alergenos en el ambiente. Aquellos alergenos que inducen una respuesta IgE específica en más del 50% de la población alérgica se denominan alergenos mayores.
La Organización Mundial de la Salud ha establecido una nomenclatura sistemática para la denominación de los alergenos (15). Los alergenos purificados se designan de acuerdo con las tres primeras letras del género, la primera letra de la especie y un número arábigo que se asigna de acuerdo con el orden de su identificación; el mismo número es usado generalmente para designar alergenos homólogos o de especies relacionadas.
La Biología Molecular en el estudio de los alergenos
La biología molecular aplicada al estudio de los alergenos ha permitido obtener anticuerpos monoclonales, alergenos recombinantes altamente purificados mediante el clonaje de genes, y hallar similitudes en las estructuras y actividades biológicas de distintos alergenos. Varios productos obtenidos por el uso de esta tecnología se utilizan en la estandarización de extractos alergénicos, en el estudio de los epítopos B y T y en el mejoramiento de los métodos de cuantificación de alergenos en el ambiente. Todos estos logros han conducido a un mejor entendimiento de la patogénesis de las enfermedades alérgicas y a proponer nuevas estrategias para su tratamiento y estudio.
Para clonar un alergeno se sigue una estrategia general iniciada con el aislamiento del ácido ribonucleico (ARN) mensajero de la fuente natural. A partir del ARN mensajero se prepara una cadena de ácido desoxirribonucleico complementario (ADNc) por transcripción inversa y a partir de esta cadena se sintetiza un ADN de cadena doble usando la polimerasa del ADN. El ADN sintetizado se introduce en un vector, ya sea un fago o un plásmido, usando enzimas de restricción. Posteriormente una cepa de E. coli es infectada o transformada con el vector recombinante. El conjunto de clones que contienen el ADNc derivado de la fuente de alergeno se denomina una biblioteca de ADNc o genómica. Una vez obtenida una biblioteca se seleccionan los clones que contengan el ADNc que codifica un alergeno de interés. La selección se hace con anticuerpos que reaccionan con la proteína recombinante expresada por el gen clonado, usando sueros de pacientes alérgicos con altos niveles de IgE especifica al alergeno clonado, o anticuerpos monoclonales. Otro método de selección de las clones es por hibridación, en el cual se usan oligonucleótidos marcados (sondas) que reconocen y se pegan a la secuencia de nucleótidos complementaria en el gen clonado. Una vez seleccionada el clon que contiene el ADNc de interés, ésta puede usarse para: a) producir grandes cantidades y altamente purificadas del alergeno y b) obtener la secuencia de nucleótidos que codifica este alergeno. De la secuencia de nucleótidos se infiere la secuencia de aminoácidos de la proteína alergénica clonada. La secuencia de aminoácidos deducida se analiza para conocer si tiene homología con la de otras proteínas que se encuentran en bases de datos como la del Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos (Genbank) y el EMBL (European Molecular Biology Laboratory).
La disponibilidad del ADNc facilita el estudio de las regiones de la molécula que son de particular importancia para la actividad biológica. Para determinar sitios de unión al anticuerpo o de unión al receptor de los linfocitos T, se usa una metodología conocida como "rastreo de epítopos". En este método, el gen que codifica el alergeno es fragmentado usando enzimas de restricción o por medios fisicoquímicos. Los fragmentos resultantes son clonados en un vector de expresión y la alergenicidad de los productos resultantes se determina mediante inmunoensayo. Usando esta metodología, se ha demostrado que Der p 1 tiene cinco epítopos B de los cuales tres son comunes a Der f 1 (16). 
Alergenos de los ácaros
Los ácaros domésticos constituyen la fuente principal de alergenos en el polvo de las casas y son unos de los agentes sensibilizadores más comunes en la infancia. En 1965 se descubrió que la actividad alergénica en el polvo de casa es producida por los ácaros de la familia Pyroglyphidae, D. pteronyssinus y D. farinae (17). Más recientemente se ha demostrado el papel alergénico de otras especies como Euroglyphus maynei, Blomia tropicalis, Lepidoglyphus destructor, Glycyphagus domesticus, Aleuroglyphus ovatus, Tyrophagus putrescentiae, Acarus siro y Chortoglyphus arcuatus. Estos ácaros se reconocen actualmente como "ácaros domésticos". Igualmente se han realizado importantes estudios en salas de urgencias que han demostrado que la exposición a alergenos de ácaros, cucarachas, Alternaria y gato son importantes factores de riesgo para las exacerbaciones del asma (18-21). Las partículas fecales de los ácaros transportan la mayoría de sus alergenos. Tienen forma esférica con un diámetro entre 10 mm y 40 mm y son fácilmente suspendidas y transportadas en el aire (22). Los alergenos son procesados en el intestino de los ácaros. La detección de guanina es un método alternativo para estimar la cantidad de alergeno de ácaros en el polvo de casa, ya que esta purina es el principal producto nitrogenado en las heces de estos artrópodos (23).
D. pteronyssinus tiene más de 20 alergenos que son reconocidos con distinta frecuencia e intensidad por el suero de los pacientes atópicos (24). Varios de estos alergenos han sido caracterizados y agrupados de acuerdo a sus similitudes fisicoquímicas. 
Grupo 1: 
Los alergenos del Grupo 1 de los Dermatophagoides, Der p 1, Der m 1 y Der f 1 tienen un peso molecular de 24 kDa y un 80% de homología química entre ellos (25). A este grupo de alergenos también pertenece Eur m 1 de E. maynei. Estos alergenos tienen una frecuencia de reconocimiento por los pacientes alérgicos del 80% al 90%. Der p 1, fue inicialmente clonado en E. coli y la secuencia del gen reveló que este alergeno tiene homología con actinidina, papaína, catepsina H y catepsina B, un grupo de proteasas con un residuo de cisteina en la parte activa (26). Debido a la poca capacidad antigénica obtenida con el alergeno expresado en E. coli, el gen de Der p 1 fue expresado en Sacharomices cervesiae mostrando una mayor reactividad frente a sueros de pacientes alérgicos a los ácaros (27). Los alergenos del grupo 1 son cisteina proteasas, que pueden separar el receptor de baja afinidad de la IgE (CD23) de la superficie de linfocitos B humanos (28). Este receptor también está presente en eosinófilos, células dendríticas foliculares, macrófagos y plaquetas. Por el hecho de que el CD23 soluble promueve síntesis de IgE, se supone que los fragmentos de CD23 liberados por la acción del Der p 1 podrían potenciar la síntesis de IgE. También se ha demostrado que Der p 1 separa la subunidad 5 del receptor de la interleucina 2 (IL-2R o CD25) de la superficie de células T periféricas humanas y como consecuencia estas células exhiben una menor proliferación y secreción de interferon g en respuesta a una estimulación con anti-CD3 (29). Estos autores concluyen que ya que IL-2R es muy importante para la propagación de células Th1, su separación por parte del Der p 1 puede consecuentemente inducir una respuesta inmune Th2. La separación del CD23 y CD25 por Der p 1 potencia su alergenicidad creando un microambiente con clara tendencia hacia una respuesta Th2 (30). 
Grupo 2: 
Los alergenos del grupo 2 son proteínas de 14 kDa; aproximadamente el 80% de los pacientes alérgicos a los ácaros tiene IgE específica contra estos alergenos (31). El gen que expresa el Der f 2 codifica una proteína de 129 aminoácidos con un peso molecular de 14 kDa. Esta secuencia tiene un 88% de homología con la secuencia de aminoácidos de Der p 2 (32). El gen que expresa Der p 2 codifica una proteína de 122 aminoácidos y 14.1 kDa. Der p 2 ha sido expresado eficientemente como una proteína de fusión en E. coli y la proteína recombinante retiene la mayoría de la capacidad alergénica mostrada por la proteína nativa (33,34). Estudios con pépticos recombinantes de Der p 2 indican que los determinantes antigénicos de 
Der p 2 son conformacionales y que fragmentos menores de 95 aminoácidos no expresan actividad alergénica (35). Se ha descrito que los alergenos del grupo 2 tienen aproximadamente un 30% de homología con una familia de proteínas epididimales, incluyendo humana, bovina y de chimpancé (36). A este grupo pertenecen igualmente Tyr p 2, de T. putrescentiae, Lep d 2 de L. destructor y Eur m 2 de E. maynei.
Grupo 3: 
Der p 3 y Der f 3 son proteínas con un peso molecular entre 24.9 y 30 kDa con actividad tipo serina proteasa (tripsina) y un 50% de homología con otras serina proteasas. El gen completo codifica una proteína de 261 aminoácidos, lo cual indica que Der p 3 es sintetizado como pre-prozimógeno como otras tripsinas. El grupo 3 tiene varias isoformas y entre el 60% y 80% de pacientes alérgicos a Dermatophagoides spp. presentan IgE contra estas proteínas (37). A este grupo también pertenece el Eur m 3.
Grupo 4: 
Der p 4 y Der f 4 formas el grupo 4 de alergenos de ácaros. Estos alergenos tienen pesos moleculares entre 56 y 63 kDa y una frecuencia de unión de IgE ente el 24% y el 46% en niños y adultos, respectivamente. Estos alergeno tienen homología con amilasa (38).
Grupo 5:
Der p 5 es un alergeno de 14 a 15 kDa que tiene una frecuencia de unión de IgE específica inferior al 20%. Este alergeno ha sido clonado y ha mostrado actividad alergénica mediante pruebas cutáneas en el 60% de los individuos asmáticos estudiados (39,40). Un alergeno de B. tropicalis, Blo t 5 tiene un 43% de homología con Der p 5 y una frecuencia de reconocimiento del 45 al 60% (41).
Grupo 6:
Der p 6 y Der f 6 forman el grupo 6. Estos alergenos tienen un tamaño molecular de 25 kDa y actividad enzimática serina proteasa quimotripsina (42). Tienen una frecuencia de reconocimiento de IgE del 40% al 60%. Se ha demostrado que Der p 6 tiene un 37% de homología Der p 3.
Grupo 7: 
Der p 7 y Der f 7 tienen un 86% de homología entre ambos y un alto grado de reactividad cruzada. Der p 7 es una proteína de 198 aminoácidos con un peso molecular de 22.1 kDa. Der p 7 ha sido también clonado y el alergeno recombinante ha demostrado su actividad alergénica mediante pruebas cutánea y RAST, obteniéndose resultados positivos en el 53% y 37% de los pacientes alérgicos estudiados, respectivamente (43). Los anticuerpos contra este alergeno también reaccionan en Western blots con múltiples bandas con pesos moleculares de 29, 27 y 24 kDa. Experimento de absorción confirmaron estos resultados. Se han identificado 6 isoformas de Der p 7.
Grupo 8: 
Der p 8 es una alergeno con un tamaño molecular de 25 a 26 kDa con una frecuencia aproximada de reconocimiento del 40% (44). Este alergeno tiene gran homología con glutation-S-transferasa de rata y ratón. Tiene un 25% de homología con Bla g 5, alergeno importante de Blatella germanica. Aparentemente no existe reactividad cruzada entre ambos alergenos.
Grupo 9: 
Der p 9 un alergeno con un tamaño molecular de 24 a 29 kDa. Tiene 3 isoformas (pI 4.8, 7.8 y 10.5). Es reconocido por aproximadamente el 80% de los pacientes alérgicos a D. pteronyssinus y tiene actividad colagenolítica (45). Der p 9 tiene un poco de reactividad cruzada con Der p 3 y Der p 6 por inhibición de RAST.
Grupo 10: 
Der p 10 y Der f 10 corresponden a tropomiosina de ácaro y tienen un peso molecular entre 33 y 37 kDa. Tienen un 76,1%, 58,8% y 58,1% de homología con alfa tropomiosina de Drosophila melanogaster, conejo y humana, respectivamente y una frecuencia de reconocimiento por IgE bastante alta (>60%) (46,47). Estos alergenos parecen estar involucrados en el proceso de reactividad cruzada entre ácaros, gambas e insectos en pacientes alérgicos a las gambas.
Grupo 11. 
Este grupo está compuesto por alergenos que tienen homología de secuencia con paramiosina, una proteína estructural del músculo de los invertebrados. El Der f 11 tiene un tamaño molecular de 98 kDa y una alta frecuencia e intensidad de reconocimiento por la IgE (48).
Grupos 12 y 13. 
Estos grupos han sido creados para incluir alergenos purificados de B. tropicalis. Blo t 12 tiene un peso molecular de 14 kDa y una frecuencia de reconocimiento por la IgE del 50%. Blo t 13 tiene un tamaño molecular de 14.8 kDa, y una frecuencia de reconocimiento por la IgE del 10%. Este alergeno presenta una gran homología de secuencia con proteínas citosólicas que unen ácidos grasos (49,50).

Reactividad cruzada entre los alergenos de los ácaros

Muchos individuos alérgicos a los ácaros presentan sensibilización a múltiples especies, lo cual se debe, en parte, a la reactividad cruzada de determinantes alergénicos comunes entre las especies comprometidas en la respuesta alérgica (51). Entre D. pteronyssinus y D. farinae existe un alto grado de reactividad cruzada, 
lo cual se refleja en el hecho de que los individuos alérgicos a los Dermatophagoides presentan sensibilización cutánea a ambas especies. Por otro lado, la reactividad cruzada entre los piroglífidos y no-piroglífidos es mínima o nula (20,52-54). B. tropicalis presenta una mínima reactividad cruzada con los Dermatophagoides y alta reactividad cruzada con L. destructor (20,54,55). Estudios de provocación nasal e immunoblots usando extractos de B. tropicalis demuestran que este ácaro tiene capacidad de inducir una respuesta alérgica específica (56). Esta especie juega un papel importante como inductor de alergias respiratorias en regiones donde su presencia es común. En regiones donde B. tropicalis es abundante y L. destructor no existe, la sensibilización a esta especie muy probablemente es provocada por epítopes alergénicos de B. tropicalis que tienen reactividad cruzada con L. destructor. El uso de extractos de B. tropicalis es necesario para el diagnóstico y tratamiento en regiones donde abunda esta especie.

Control ambiental de los ácaros y sus alergenos

Las medidas de control ambiental de los ácaros y sus alergenos se dividen
en: 
1) Métodos para matar ácaros (uso de acaricidas y alteraciones ambientales que directamente afectan su supervivencia como son: la disminución de la humedad, el aumento de la temperatura, y la congelación).
2) Métodos para aislar, eliminar, desnaturalizar o inactivar los alergenos (uso de aspiradoras, limpieza en húmedo, desnaturalización química con ácido tánico y el uso de fundas de plástico). 
Las principales medidas de control ambiental se muestran en la Tabla 2. El control de los alergenos en una vivienda no se consigue usando únicamente una sola medida. Un conjunto de medidas dirigidas a la totalidad de la vivienda es necesario para controlar la exposición a los ácaros y sus alergenos.


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