Introducción
Un marisco o fruto del mar es, en gastronomía, un animal marino invertebrado comestible. En esta definición se incluyen normalmente los crustáceos (gambas, langostinos, cangrejos, etc.) y moluscos (mejillones, almejas, calamares, etc.). De entre ellos, los mariscos más consumidos son los langostinos. Las principales especies de langostinos cultivadas y consumidas son el langostino blanco o Litopenaeus vannamei (Lit v), el langostino tigre o Penaeus monodon (Pen m) y el langostino marrón o Penaeus aztecus (Pen a).
Las reacciones alérgicas mediadas por IgE a mariscos constituyen una enfermedad potencialmente grave y que suele persistir de por vida. La prevalencia de la alergia a mariscos se estima en el 5% de los niños y el 33% de los adultos alérgicos a alimentos. Esta prevalencia es mayor en las zonas de alto consumo y en las zonas en las que la alergia a ácaros es frecuente. Se puede afirmar que la alergia a mariscos es la primera causa de alergia a alimentos en adultos y la causa más frecuente de reacciones alérgicas a alimentos que requieren asistencia urgente por encima de los 5 años (1).
A pesar de su alta prevalencia y potencial gravedad, el único tratamiento recomendado para la alergia a marisco es la dieta. En consecuencia, se hace necesario disponer de nuevas y mejores opciones de diagnóstico y tratamiento. Para ello es importante identificar a todos los alérgenos relevantes del marisco. En este sentido, la obtención de alérgenos recombinantes puede ayudar a realizar un mejor diagnóstico y tratamiento. En concreto podrá permitir el diagnóstico separado por componentes, la obtención de variantes hipoalergénicas o, en un futuro no lejano, el desarrollo de inmunoterapia específica de marisco (2).

La tropomiosina como alérgeno principal de mariscos
Con respecto a los alérgenos de marisco, en el año 1993 se identificó a la tropomiosia de langostino como alérgeno principal, denominándose Pen a 1. Al incubar Pen a 1 con los sueros de los pacientes alérgicos, consigue inhibir el 80% de la captación de IgE por parte del extracto total de langostino, indicando que es responsable de la mayor parte de su alergenicidad (3). La tropomiosina es una proteína muscular que regula, junto con la troponina, la contracción de los filamentos de actina y miosina. Tiene distintas isoformas, con un peso molecular variable entre 34 y 38 kDa. En los años posteriores se han identificado tropomiosinas alergénicas en otras especies de langostinos, denominadas Pen m 1 y Lit v 1, que muestran una homología de prácticamente el 100% con respecto a Pen a 1.
Hay que destacar que también hay tropomiosinas alergénicas en los ácaros del polvo (Der p 10), en la cucaracha (Per a 7), en los moluscos y en los nematodos. Estas tropomiosinas muestran una homología de secuencia muy elevada con las de crustáceos. Probablemente, la evolución se ha encargado de conservarlas con escasas variaciones entre especies filogenéticamente distantes, debido a su importante función. La consecuencia del parecido entre las tropomiosinas de especies distantes del el Síndrome de Alergia a Ácaros-Mariscos, que se resume en que entre el 5% y el 10% de los pacientes alérgicos a ácaros muestran sensibilización a mariscos y, de entre ellos, la mitad tienen reacciones alérgicas al ingerirlos (4, 5). Estas reacciones pueden ser graves y ocurrir incluso por inhalación del vapor de cocción de los mariscos, sin necesidad de su ingestión, gracias a la capacidad de aerosolización de la tropomiosina.

La arginina kinasa como alérgeno minoritario de marisco
Durante años hemos asumido que la tropomiosina es la única responsable de la alergia a mariscos. Pero en el año 2003 un grupo de investigadores identifica un alérgeno de unos 40 kDa en el langostino tigre, Pen m 2, que es reconocido por un 35% de los pacientes alérgicos (6). Resultó ser una arginina kinasa (AK), enzima que participa en el metabolismo de la arginina, usando ATP para fosforilarla. Se pudo demostrar reactividad cruzada entre la AK de langostino, langosta, cigala y cangrejo. Ya en 2007, otro grupo de investigadores identificaron a la AK de langostino blanco como alérgeno, Lit v 2, que muestra una homología del 96% con Pen m 2 (7).

La cadena ligera de la miosina como alérgeno principal de mariscos
En el año 2008, un estudio en colaboración entre hospitales de Madrid, Canarias y Nueva York, se centra en la identificación de nuevos alérgenos de langostino blanco (8). Para ello se incluyen 38 pacientes alérgicos a mariscos, tanto adultos como niños. La inmunodetección IgE del extracto de langostino con los sueros individuales, demostró reconocimiento de una banda de 20 kDa por parte del 55% de los pacientes. De hecho, aunque la mayoría también muestran captación en la zona correspondiente a la tropomiosina, algunos pacientes reconocen únicamente esta banda de 20 kDa. La digestión con tripsina de la proteína de 20 kDa, seguida de análisis espectrométrico (MALDI) y secuenciación de aminoácidos, permitió identificar la proteína alergénica como la cadena ligera de la miosina (MLC).
La miosina es una proteína fibrosa implicada en la contracción muscular por interacción con la actina. Se trata de la proteína más abundante del músculo esquelético, dando cuenta del 65% del total. Más en concreto, es una ATPasa, es decir, que hidroliza el ATP, reacción que proporciona la energía para la contracción muscular. Tiene una estructura alfa-helicoidal con 2 cadenas pesadas y 4 ligeras. Son estas cadenas ligeras las que muestran alergenicidad.
La búsqueda en una librería de DNA complementario de langostino blanco resultó en la purificación de una secuencia de cDNA que codifica la MLC. La traducción del cDNA proporcionó la secuencia de aminoácidos del nuevo alérgeno de langostino, Lit v 3, que muestra un 66% de similitud con Bla g 8 (MLC de cucaracha). La proteína recombinante fue reconocida por el 45% de los sueros, confirmando la alergenicidad de la rMLC de langostino. Sin embargo, el reconocimiento de este nuevo alérgeno no explica gran parte de la captación IgE que se observa a 20 kDa, lo que sugiere que pudiera haber otro alérgeno de similar peso molecular, diferente de la MLC (8).

La proteína sarcoplásmica como alérgeno principal de mariscos
Siguiendo con la colaboración multicéntrica que permitió identificar a Lit v 3, se utilizó sueros de 52 pacientes alérgicos a mariscos para avanzar en la identificación de nuevos alérgenos (9). Para ello, se recurrió a una técnica compleja de cromatografía líquida y doble espectrometría de masa (LC-MS/MS), aplicada a los productos de la digestión de otra proteína de 20 kDa que era reconocida por el suero de los pacientes alérgicos. Esto permitió identificar una proteína sarcoplásmica transportadora de calcio (SCP), que ha sido denominada Lit v 4.
La SCP se trata de un sistema trasportador de calcio importante en el músculo de vertebrados e invertebrados. Esta proteína contiene varios dominios estructurales “tipo mano EF”, que consta de 2 hélices alfa perpendiculares unidas por la región que fija el calcio. Esta estructura hélice-bucle-hélice que une el calcio se haya presente en otros alérgenos muy conocidos, como las parvalbúminas, alérgenos principales de pescados, que tienen escasa homología con las SCP y por lo tanto no reaccionan de forma cruzada con ellas.
A partir de la librería de DNA complementario del langostino blanco se obtuvo el cDNA que codifica la nueva proteína, lo que permitió clonarla y expresarla, obteniendo la proteína recombinante rSCP. En experimentos de inmunodetección, la rSCP fue reconocida por el 38% de los sueros, de los que el 85% eran niños. Por inhibición de inmunodetección a rSCP, se demostró reacción cruzada con extractos de langosta y cangrejo, pero no con especies más alejadas filogenéticamente, como los ácaros o la cucaracha. El análisis del porcentaje de homología de secuencia de las distintas SCP justifica la reacción cruzada con otros crustáceos (homología superior al 80%) y la ausencia de reactividad cruzada con especies más alejadas (homologías inferiores al 50%).
La inhibición de ELISA de la reactividad IgE de ciertos sueros a extracto de langostino cocido fue significativa (alcanzando el 79% en uno de los sueros, superior a la inhibición con tropomiosina para este paciente). Del mismo modo, algunos pacientes liberaron más mediadores de basófilos en respuesta a rSCP que a tropomiosina recombinante (9).
La conclusión es que hay dos alérgenos relevantes de marisco a 20 kDa, la MLC y la SCP, que si bien no son tan importantes como la tropomiosina para la mayoría de pacientes alérgicos a mariscos, sin embargo son los alérgenos fundamentales para algunos pacientes, principalmente niños. La tabla I resume las características básicas de los 4 alérgenos hasta ahora descritos en mariscos.

Identificación de los epítopos de los alérgenos de mariscos
El siguiente objetivo del estudio colaborativo multicéntrico que permitió caracterizar a Lit v 3 y Lit v 4, fue el identificar los epítopos IgE de los cuatro alérgenos hasta ahora conocidas de langostino, así como comparar los perfiles de reconocimiento entre niños y adultos. Para ello se incluyó a 53 pacientes alérgicos a mariscos, 34 niños y 19 adultos. A todos ellos se les realizó una prueba de microchip de péptidos sintéticos sobrepuestos, que cubren toda la secuencia de los 4 alérgenos de langostino blanco, la tropomiosina, la AK, la MLC y la SCP, para determinar el reconocimiento IgE de los epítopos lineales de cada una de ellas (10).
Al comparar los datos entre los pacientes adultos y los niños, el nivel de IgE específica a langostino resultó ser 4 veces más alto en los niños que en los adultos (47 kU/L vs 12.5 kU/L). Más aún, la frecuencia de reconocimiento IgE de los alérgenos fue significativamente superior en los niños: tropomiosina 81% (niños 94%, adultos 61%), MLC 57% (niños 70%, adultos 31%), AK 51 % (niños 67%, adultos 21%) y SCP 45% (niños 59%, adultos 21%).
En total, se identificaron 7 epítopos lineales en la tropomiosina, de los cuales 4 coinciden con epítopos ya conocidos y los otros 3 son de nueva descripción. Además, se caracterizaron 5 nuevos epítopos en la MLC, 3 en la SCP y 7 en la AK. Es de destacar que la frecuencia e intensidad de reconocimiento epitópico resultó significativamente superior en los niños al compararlo con los adultos, para los 4 alérgenos (10). La conclusión es que los niños alérgicos a langostino muestran mayor reconocimiento epitópico de los distintos alérgenos conocidos de mariscos, cuando se compara con los adultos, lo que sugiere que la sensibilización a mariscos decrece con la edad.

Referencias

1. Castillo R, Delgado J, Quiralte J, Blanco C, Carrillo T. Food hypersensitivity among adult patients: epidemilogical and clinical aspects. Allergol Immunopathol 1996; 24: 93-7.

2. Lopata AL, Lehrer SB. New insights into seafood allergy. Curr Opin Allergy Clin Immunol 2009; 9: 270-7.

3. Shanti KN, Martin BM, Nagpal S, Metcalfe DD, Rao PV. Identification of tropomyosin as the major shrimp allergen and characterization of its IgE-binding epitopes. J Immunol 1993; 151: 5354-63.

4. C Blanco, L Almeida, R Castillo, R Sánchez-Monge, M Fernández. Síndromes de reactividad cruzada en la alergia a los alimentos. En A. Peláez, I.J. Dávila, editores. Tratado de Alergología. Madrid: Ergon 2007. Tomo II: 915-38.

5. Ayuso R, Reese G, Leong-Kee S, Plante M, Lehrer SB. Molecular basis of arthropod cross-reactivity: IgE-binding cross-reactive epitopes of shrimp, house dust mite and cockroach tropomyosins. Int Arch Allergy Immunol 2002; 129: 38-48.

6. Yu CJ, Lin YF, Chiang BL, Chow LP. Proteomics and immunological analysis of a novel shrimp allergen, Pen m 2. J Immunol 2003; 170: 445-53.

7. García-Orozco KD, Aispuro-Hernández E, Yepiz-Plascencia G, Calderón-de-la-Barca AM, Sotelo-Mundo RR. Molecular characterization of arginine kinase, an allergen from the shrimp Litopenaeus vannamei. Int Arch Allergy Immunol 2007; 144: 23-8.

8. Ayuso R, Grishina G, Bardina L, Carrillo T, Blanco C, Ibáñez MD, Sampson HA, Beyer K. Myosin light chain is a novel shrimp allergen, Lit v 3. J Allergy Clin Immunol 2008; 122: 795-802.

9. Ayuso R, Grishina G, Ibáñez MD, Blanco C, Carrillo T, Bencharitiwong R, Sánchez S, Nowak-Wegrzyn A, Sampson HA. Sarcoplasmic calcium-binding protein is an EF-hand-type protein identified as a new shrimp allergen. J Allergy Clin Immunol 2009; 124: 114-20.

10. Ayuso R, Sánchez-Garcia S, Lin J, Fu Z, Ibáñez MD, Carrillo T, Blanco C, Goldis M, Bardina L, Sastre J, Sampson HA. Greater epitope recognition of shrimp allergens by children than by adults suggests that shrimp sensitization decreases with age. J Allergy Clin Immunol 2010; 125: 1286-1293.