Restricción Genética en alergia respiratoria: Ácaros

 

B. Cárdaba, E. Fernández*, A. Jurado, M. Rojo, M. García*, I. J. Ansotegui*, I. Cortegano, M. A. Etxenagusia*, V. del Pozo, J. Urraca**, E. Civantos, S. Gallardo, P. Palomino, C. Lahoz.

 

Departamento de Inmunología, Fundación Jiménez Díaz, Madrid

*Departamento de Alergia, Hospital Santiago Apóstol, Vitoria

** Centro de Salud de Sansomendi, Vitoria

 

RESUMEN

Introducción: Los gitanos españoles han vivido tradicionalmente como nómadas, razón por la cual se han realizado pocos estudios epidemiológicos con este grupo étnico. Sin embargo, el asentamiento en el Norte de España de una población de gitanos, permitió constatar la alta prevalencia de enfermedades asmáticas en este grupo (no justificable por las condiciones ambientales), lo que nos indujo a estudiar algún posible factor genético implicado.

Materiales y Métodos: Seleccionamos una población de 87 sujetos, procedentes de 5 familias, en los que analizamos los polimorfismos de alguno de los posibles locus genéticos implicados en la regulación de esta respuesta: DRB1* y DQB1* de HLA de clase II, TCR-Va8.1, el exón 7 e intrón 2 de la cadena b del FceRI, TNF-b y CD14.

Resultados: Encontramos que los niveles elevados de IgE total en suero están asociados de forma positiva con DQB1*02 (p=0.02), DQB1*0301(p=0.008) y el alelo 1 del intrón 2-RsaI del FceRI-b (p=0.04) y de forma negativa con DRB1*14 (p=0.02). Los niveles de anticuerpos específicos de Der p 1 se asociaron positivamente con el alelo 1 de TCR- Va8.1 (p=0.04) y con el alelo 1 del intrón 2-RsaI del FceRI-b (p=0.0009). El haplotipo DRB1*11-DQB1*0301 mostró una asociación negativa (p=0.007) con los niveles de anticuerpos específicos de Der p 1.

Conclusión: No encontramos ninguna asociación con el asma y los loci genéticos analizados, sin embargo, nuestros resultados sugieren la existencia de múltiples influencias genéticas sobre la respuesta alérgica en estas familias.

 

INTRODUCCION

Asma y alergia son enfermedades complejas que involucran tanto a factores ambientales como genéticos, motivo por el cual, el estudio de ambas condiciones es fundamental para comprender este tipo de enfermedades.

Este trabajo, es un claro ejemplo de esta idea, ya que se planteó tras la realización de un estudio epidemiológico realizado por el Dr. Eduardo Fernández y cols^1-2 en el que demostraron que una población tradicionalmente nómada como es la gitana tras establecerse como sedentaria, y a pesar de tener prácticamente las mismas condiciones ambientales que una población no-gitana residente en el mismo Distrito, mostraba una incidencia cinco veces mayor de asma, así cómo, un incremento en los valores de IgE total y de reactividad por pruebas cutáneas a distintos alergenos (siendo los ácaros los alergenos predominantes en la reactividad de estos pacientes). Estos resultados, apuntaban hacia la idea de que el ambiente no justificaba “per se” la alta incidencia de enfermedades alérgicas constatada en este grupo y por esta razón, nos planteamos estudiar si algún factor genético pudiera explicar este hecho, en este grupo étnico.

Múltiples grupos han trabajado en la identificación de genes reguladores de las respuestas atópicas, lo que ha permitido la definición de fuertes candidatos a genes de la atopia, siendo los más relevantes el cromosoma 11q13³, donde se localiza el gen que codifica para la cadena b del receptor de alta afinidad para la IgE (FceRI-b), y el 5q31.1⁴, donde mapean las citoquinas asociadas a la respuesta alérgica (IL-4, IL-5, IL-13) también llamado “cluster de las citoquinas”, así cómo, el gen que codifica por CD14 (antígeno de membrana de monocitos, macrófagos y neutrófilos, descrito recientemente por Baldini et cols⁵ como posible regulador de los niveles de IgE total, modulando la respuesta Th1/Th2).

 La regulación de la respuesta IgE específica de alergenos puede diferir de la respuesta atópica en general. Las asociaciones genéticas son más fácilmente detectables frente a alergenos purificados que frente a extractos complejos. A este respecto, se han estudiado fundamentalmente dos cromosomas, el 6p21.3, donde mapean los genes que codifican por las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II (MHC de clase II), las cuales juegan un papel central en la unión y presentación de péptidos antigénicos a la célula T y el 14q11.2, donde está localizado el locus de la cadena alfa del receptor de la célula T (TCR). Ambos locus han sido asociados a la respuesta IgE específica de antígenos^6-8.

En este trabajo, intentamos demostrar que la alta prevalencia de asma y alergia frente a ácaros (Dermatophagoides) observada en una población de gitanos establecidos en el Norte de España puede tener una base genética y no sólo ser el reflejo de un cambio ambiental derivado de su nuevo estilo de vida. Para ello,  hemos estudiado alguno de los loci previamente descritos en otros grupos étnicos como implicados en la respuesta alérgica: 1. El locus HLA de clase II y alguno de los polimorfismos de la cadena alfa del TCR, como genes reguladores de la respuesta específica de alergenos, 2. Los polimorfismos genéticos de la subunidad beta del receptor de tipo I del Fce, implicados en la regulación de la IgE total. 3. El gen de la cadena beta del TNF, regulador de mecanismos inflamatorios no específicos de IgE, pero que ha sido asociado con asma y 4. Los polimorfismos del CD14 como posibles reguladores de la IgE total.

MATERIALES Y METODOS

                Población de estudio 

       Se seleccionaron 87 individuos (48 mujeres y 39 hombres) procedentes de 5 familias (4 nucleares y una extendida) en el Departamento de Alergia del Hospital Santiago Apóstol y el Centro de Salud de Sansomendi (Vitoria), tras el consentimiento informado de todos los integrantes del estudio y realizarles un examen físico personal y familiar.

Se determinó la hipersensibilidad inmediata a una bateria de alergenos comunes (incluyendo el extracto crudo de D. pteronyssinus y D. farinae) por pruebas cutáneas.

El criterio usado para el diagnóstico de asma fue el estándar para el diagnóstico y cuidado de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva y asma (COPD)⁹.

Los sujetos con altos niveles de IgE total en suero, pruebas cutáneas positivas y anticuerpos IgE específicos contra alguno de los alergenos comunes fueron considerados sujetos atópicos.

Determinaciones serológicas

Las determinaciones serológicas realizadas fueron: IgE total, IgE frente al extracto de D. pteronyssinus y como determinaciones específicas, IgE frente a Der p 1, Der p 2 y Der f 1 por ELISA.

Los niveles de CD14 soluble en suero, fueron analizados por ELISA.

Los datos clínicos de los sujetos estudiados se resumen en la Tabla 1, agrupando a los sujetos en atópicos y no atópicos.

Análisis molecular

El DNA genómico fue extraido de los linfocitos de sangre periférica, mediante precipitación con sales, para el estudio genético de los 7 polimorfismos analizados en este trabajo¹⁰: los loci DRB1 y DQB1 que codifican por los antígenos de clase II, DR y DQ; los polimorfismos bialélicos de la cadena a del TCR (Va8.1); dentro del gen que codifica por la cadena b del receptor de alta afinidad para la IgE, los polimorfismos bialélicos en el intrón 2 y el exón 7; los polimorfismos bialélicos del primer intrón del gen de la cadena a de la linfotoxina y los polimorfismos de la región promotora del CD14.

 

Análisis estadístico

                La comparación entre atópicos y no atópicos, se realizó por el test de Cochran y Martel-Haensel y el test ANOVA de 2 factores. El ligamiento entre un rasgo alérgico determinado y un marcador alélico, se analizó por dos métodos no-paramétricos: SAGE y SIMID¹⁰.

            La asociación con rasgos cuantitativos se analizó por tres métodos (usando SPSS 6.1): análisis de varianza basado en el alelo, análisis de varianza basado en el genotipo y análisis de regresión múltiple.

La significación estadística de las frecuencias alélicas ó genotípicas entre grupos se determinó por el test de Fisher´s o el test de c².

 

            RESULTADOS Y DISCUSION

La Tabla 1 resume los parámetros clínicos de esta población, agrupando a los sujetos en atópicos y no atópicos (agrupación posible, ya que comprobamos que no hay diferencias estadísticamente significativas en el comportamiento de las familias). No existe diferencia en el ratio mujeres/hombres afectos, pero sí se observó que los sujetos atópicos fueron sensiblemente más jóvenes y en un alto porcentaje, asmáticos (63.4%), así como, sensibilizados a Dermatophagoides, especialmentente a Der p 1 y Der p 2.

	Atópicos	No-Atópicos	p
Nº Sujetos	41	46
Edad	27 ± 8	35 ± 19	0.02
Asmáticos	n=26 (63.4)	n=5 (10.8)	<0.01
IgE total (UI/ml)	597 ± 751	61 ± 55	<0.01
Pruebas cutáneas a Dermatophagoides (mm)	n=27 (65.8)               8 ± 3	n=8 (17)              5.2 ± 1.7	<0.01         <0.01
IgE a-D. pteronyssinus      (UNI-CAP clases), UI/ml	n=40 (97.5)        48 ± 33	n=1 (2.4)        0.7 ± 4.2	<0.01         <0.01
IgE a-Der p 1 (UNI-CAP clases)	n=33 (80.4)           3.3 ± 0.98	N=3 (6.9)         0.9 ± 0.9	<0.01         <0.01
IgE a-Der p 2 (UNI-CAP clases)	n=35 (85.3)       3.3 ± 1.1	n=2 (4.6)        0.7 ± 0.9	<0.01         <0.01
IgE a-Der f 1 (UNI-CAP clases)	N=19 (46.3)         2.2 ± 1.2	N=2 (4.6%)     0.8 ± 0.9	<0.01         <0.01

            Tabla 1. Parámetros clínicos de la población estudiada, agrupados en atópicos y no atópicos.

Los paréntesis indican porcentajes.

       Al analizar la relación de los polimorfismos estudiados en relación con los parámetros clínicos, encontramos los resultados que se resumen en la Tabla 2.

 

Tabla 2. Asociaciones relevantes entre los parámetros alérgicos y los loci analizados.

Rasgos alérgicos	Asociación Positiva	Asociación Negativa
Niveles totales de IgE en suero	DQB1*02 (p=0.02) DQB1*0301 (p=0.008)   FceRI-b Rsa I-in2 Allele 1 (p=0.04)	DRB1*14 (p=0.02)
Niveles de IgE a-Der p 1	TCR Va8.1 Allele 1 (p=0.04) FceRI-b Rsa I-in2 Allele 1 (p=0.009)	DRB1*11 (p=0.007) DQB1*0301 (p=0.007)

 

Estos datos demuestran la existencia de múltiples influencias genéticas en la respuesta alérgica de estas familias, poniendo de manifiesto la complejidad de este tipo de respuestas.

Sin embargo, a pesar de esta complejidad, de nuestros datos podemos destacar algunos resultados interesantes.

En primer lugar, la posibilidad de que DQ2 y el alelo 1 del intrón 2 de la cadena b del FceRI puedan ser factores de riesgo para la atopia en este grupo (ya que, ambos están significativamente asociados con los niveles altos de IgE), pero no con el desarrollo del asma. Estos datos, coincidirían en parte con resultados previos que describen a DQ2 como asociado con la reactividad a Dermatophagoides en una población de niños asmáticos chinos¹¹ pero no con los que lo describen como un factor de riesgo para el desarrollo del asma¹². Respecto al Fce, distintas variantes polimórficas de la cadena b del receptor de tipo I del Fce, han sido asociadas con la regulación de la IgE, así como con el asma, dermatitis atópica y distintas condiciones atópicas, aunque también existe extensa bibliografía que no corrobora estas asociaciones, revisado por Cookson et cols¹³.

En segundo lugar, el haplotipo DR5(11)-DQ7(3) podría ser un factor de protección en la respuesta a Der p 1, ya que está negativamente asociado con los niveles de anticuerpos IgE específicos frente a este antígeno. Curiosamente, el antígeno DQ7(3) está asociado a los altos niveles de anticuerpos IgE total, pero, su frecuencia fenotípica en atópicos y no atópicos es la misma. Otro grupo de Venezuela¹⁴ describió la asociación positiva entre este haplotipo y el asma inducido por ácaros, sin encontrar ninguna asociación con niveles de anticuerpos. Esta diferencia de resultados, pensamos que puede deberse a la diferencia étnica (en “background genético”).

En tercer lugar, el alelo 1 del TCR Va-8.1, así como, el alelo 1 del intrón 2 de la cadena b del FceRI podrían ser factores de riesgo en la respuesta específica a Der p 1. El polimorfismo de la cadena alfa del TCR ha sido asociado con la respuesta específica de alergenos y en concreto, el alelo 2 de Va-8.1, ha sido asociado con la respuesta IgE frente a Der p 2 en pacientes HLA-DR2¹⁵. En nuestro caso, la asociación encontrada es con los niveles de IgE específica a Der p 1 y el alelo 1 del TCR Va-8.1. No encontramos ninguna asociación con Der p 2 ó Der f 1.

Finalmente no encontramos ninguna asociación con asma, ni con la respuesta específica a los otros antígenos estudiados, ni ninguno de los otros loci genéticos analizados (TNF ó CD14).

Las peculiaridades de estos hallazgos en relación con otros descritos en la literatura, reflejan la complejidad de los estudios genéticos de las enfermedades alérgicas, no siempre reproducibles y muy dependientes de la población de estudio (“background genético”), del tamaño y la selección de la muestra, de la metodología utilizada y por supuesto, de la clara definición del fenotipo que se quiera relacionar con un genotipo. Sin embargo, la tendencia a la uniformidad en los estudios actuales (cada vez se establecen más grupos de trabajo en el ámbito internacional con el fin de unificar criterios tanto de selección como de protocolos a seguir) y la mejora  de las técnicas de biología molecular, así como el mayor conocimiento de los genes, permite pensar que los resultados cada vez serán más uniformes y permitirán obtener conclusiones más útiles en la definición de marcadores de riesgo con el fin de un mejor diagnóstico y tratamiento de este tipo de enfermedades.

 

BIBLIOGRAFIA

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