Introducción
Las Proteínas relacionadas con la patogénesis (PR) son ampliamente consideradas como una rica fuente de alergenos. Se definen como proteínas que son codificadas por el genoma de la planta y inducida específicamente en respuesta a las infecciones por patógenos como hongos, bacterias o virus, o por factores ambientales adversos como puede ser el estrés hídrico. Estas proteínas no constituyen una superfamilia de proteínas, pero representan a un conjunto de familias de proteínas no relacionadas cuya función es formar parte del sistema de defensa de la planta. Hoy en día, las PR se clasifican en 14 familias.

La familia 5 de las PR (PR-5) comprende un conjunto de proteínas con diversas funciones dentro de estos mecanismos de defensa. Debido a las homologías de secuencia entre PR-5 y taumatina, una proteína con un intenso sabor dulce aislada del fruto del Thaumatococcus daniellii (arbusto tropical de la familia Marantacea), los miembros de esta familia de proteínas se denominan taumatinas (Thaumatin like proteins) (TLP).

Las taumatinas clásicamente se pueden clasificar en tres grupos, (I) las producidas en respuesta a la infección por patógenos, (II) las producidos en respuesta a estrés osmótico, también llamadas osmotinas, y (III) proteínas antifúngicas presentes en las semillas de cereales. Según su localización en la célula hay 2 tipos de taumatinas: ácidas, que son impulsadas directamente al espacio apoplástico, y básicas, que son transportados a la vacuola y expulsadas de la célula bajo algunas condiciones de estrés.

Las taumatinas son proteínas de aproximadamente unos 22-24 kDa de peso molecular. Generalmente resistente a las proteasas y pH o a la desnaturalización inducida por procesamiento térmico. Esto es debido a la presencia de 16 residuos conservados de cisteína que forman ocho puentes de disulfuro. Su potencial alergénico se debe en gran parte a estas propiedades fisicoquímicas, semejantes a otro grupo de proteínas alergénicas como son las proteínas de transferencia de lípidos aunque a diferencia de ellas se encuentran en mayor concentración, en el caso de las frutas, en la pulpa respecto a la piel.
Taumatinas: fuentes alergénicas
Se han descrito varias TLP alergénicas cuyas fuentes son frutas, frutos secos, pólenes, cereales e incluso maderas. La taumatina de manzana, Mal d 2, proteína de 23 kDa de peso molecular, es la primera taumatina descrita. La secuencia de ADNc de Mal d 2 se expresó en plantas de Nicotiana benthamiana. Además, se demostró que Mal d 2 presenta actividad antifúngica frente a Fusarium oxysporum y Penicillium expansum, lo que indica una función de defensa contra patógenos fúngicos. Posteriormente se identificó la taumatina de cereza (Prunus avium), una proteía de 23 kDa de peso molecular, como un alérgeno importante en pacientes alérgicos a cereza; se designó como Pru av 2. La siguiente TLP descrita como alérgeno es Cap a 1, taumatina del pimiento. En otra de las fuentes alergénicas más frecuentes en la alergia a frutas, como es el kiwi, también se caracterizó a su TLP como alérgeno denominándose Act d 2; también se demostró su actividad antifúngica contra Saccharomyces carlsbergensis y Candida albicans). En la uva, Vit v TLP, una proteína de 24 kDa correspondiente a una TLP , fue identificada como un alérgeno menor y con una secuencia de aminoácidos altamente similar a Mal d 2 y Pru av 2. Continuando con las descripción de taumatinas como alérgenos de diferentes alimentos de origen vegetal, que incluyen otras frutas, frutos y frutos secos, se han descrito como alérgenos a la taumatina de plátano (Mus a 4), naranja (Cis s TLP), melocotón (Pru p 2), melón (Cuc m TLP), níspero (Man Za TLP), aceituna (Ole e 13), almendra (Pru d 2), avellana (Cor a TLP), castaña (Cas a TLP), lechuga (Lac s TLP) y coliflor (Bra 0 TLP).

Más allá de las taumatinas como alérgenos de fuentes alergénicas de alimentos de origen vegetal, también se ha identificado como alérgenos en pólenes. Jun a 3, taumatina del polen de Juniperus ashei fue la primera TLP de polen descrita. Posteriormente se describe la taumatina de Cupressus arizonica (Cup a 3), Cupressus sempervivens (Cup s 3) y de Cryptomera japonica (Cry j 3) como alérgenos respiratorios. En el caso de la taumatina de Cupressus arizonica (Cup a 3) se demuestra la influencia de la contaminación ambiental en su mayor expresión. Se había demostrado previamente que el contenido de Jug a 3 de los granos de polen de Juniperus ashei de diferentes años presentaba bastante variabilidad; se especuló que las condiciones ambientales podían ser la causa de los niveles de expresión alterados y que por lo tanto influían en la alergenicidad del polen.

Otras TLP descritas como alérgenos respiratorios más allá de las cupresáceas es la taumatina de polen de plátano de sombra (Pla a TLP), de artemisia (Art v TLP), de polen abedul (Bet v TLP), de marihuana (Can s TLP) e incluso de alérgenos respiratorios ocupacionales como es el caso de la taumatina de harina de trigo (Tri a TLP) o la de madera de Obeche (Trip s TLP).

En la figura número 1 se describe por orden cronológico la descripción de las principales fuentes alergénicas en las que se ha descrito una taumatina como alérgeno.
Reactividad cruzada entre taumatinas de pólenes y alimentos de origen vegetal
Aunque el patrón de reactividad cruzada entre tautamatinas no está bien descrito, recientemente se ha postulado que se comportan como un panalérgeno responsable de la reactividad cruzada entre diferentes fuentes alergénicas de pólenes y alimentos de origen vegetal. Esto es motivo en la actualidad de investigación clínica y experimental para que sea sostenido por pruebas científicas.

En esta línea, el objetivo de un estudio multicéntrico que se realizó a partir de la participación de diferentes grupos clínicos en todo el territorio nacional así como de investigadores básicos en el área de los alérgenos dentro de la Red de Investigación de Reacciones Adversas a Fármacos y Alérgenos de la RIRAAF, fue establecer el papel de taumatina en la alergia fruta y su supuesta implicación en reacciones cruzadas con otros alimentos y / o el polen. Se purificaron 16 taumatinas a partir de alimentos y polen relevantes para la población en estudio, en base a previamente métodos publicados. Se añadió al estudio de alérgenos las proteínas de transferencia de lípidos de melocotón (Pru p 3) y de polen de Artemisa (Art v 3) (ver Tabla 1). Dos grupos de pacientes fueron incluidos en el estudio, de forma prospectiva entre la población adulta: pacientes alérgicos a frutas (FAG) y pacientes alérgicos a polen sin alergia a alimentaos vegetales (PAG).

El análisis del perfil de reconocimiento reveló que el grupo FAG, mostró una fuerte respuesta positiva a varias taumatatinas, aunque esta respuesta tiende a ser más frecuente en los pacientes con polinosis asociada. Sin embargo, lo pacientes con alergia al polen aislado (PAG) no mostraron un patrón de reconocimiento predominante. Sólo seis de las 16 TLPs estudiadas (los dos melocotón, castaña, lechuga, col y polen de plátano de sobra) produjeron frecuencias de reconocimiento mayor que 10%. La taumatina de melocotón, dio más de un 40% de respuestas positivas en pacientes del grupo FAG con valores de hasta 50% en zonas como Barcelona, Bilbao, Canarias y Madrid. Esta proteína parece actuar como puerta de entrada para sensibilizar a los miembros de esta familia. Se observó un patrón de asociación entre los dos alérgenos de proteína de transferencia de lípidos (Pru p 3 y Art v 3) y la taumatina de melocotón (Pru p 2). La taumatina de castaña produjo una mayor respuesta positiva en los pacientes de Barcelona y Bilbao, principalmente en el grupo FAG. La taumatina de polen de plátano de sombra se asoció con alergia a frutas, especialmente en zonas como Alicante, Barcelona, Bilbao y Madrid. Las otras taumatinas de polen evaluadas, como la artemisa y el abedul, presentaron bajas respuestas en nuestra población. Como se ha comentado anteriormente las TLP están relacionadas con la alergia a fruta predominantemente en los pacientes con polinosis asociada, pero también tenían perfiles de sensibilización relacionada a las áreas geográficas de estudio. Los pacientes de Barcelona, Bilbao y Canarias mostraron una mayor respuesta positiva a estos alérgenos que los sujetos de la otra áreas. Alicante y Ourense estaban situados en el otro extremo de la península (Figura 3).
Los pacientes de estas áreas tuvieron la frecuencia más baja de reconocimiento TLP (alrededor de 20%, con la excepción de taumatina de plátano de sombra en Alicante). Los patrones de reconocimiento de TLP relacionados con los diferentes áreas geográficas, sugieren una posible influencia del polen local. Se necesitan estudios con grandes paneles de proteínas y de número de pacientes para ahondar en el papel de los alérgenos de reacción cruzada, y proporcionar evidencia inmunológica relacionadas con las observaciones clínicas.

Bibliografía.
(según orden cronológico de publicación)

• Hsieh LS, et al. Characterization of apple 18 and 31 kd allergens by microsequencing and evaluation of their content during storage and ripening. J Allergy Clin Immunol 1995;96:960–970.

• Inschlag C, et al. Biochemical characterization of Pru a 2, a 23-kD thaumatin-like protein representing a potential major allergen in cherry (Prunus avium). Int Arch Allergy Immunol 1998; 116:22–8.

• Jensen-Jarolim et al. Bell peppers (capsicum annuum) express allergens (profilin, pathogenesisrelated protein P23 and Bet v 1) depending on the horticultural strain. Int Arch Allergy Immunol 1998; 116:103–9.

• Breiteneder H, et al. Molecular and biochemical classification of plan tderived food allergens. J Allergy Clin Immunol 2000;106:27–36.

• Soman KV, et al. Homology modeling and characterization of IgE binding epitopes of mountain cedar allergen Jun a 3. Biophys J 2000; 79:1601–9.

• Midoro-Horiuti T, et al. Variable expression of pathogenesisrelated protein allergen in mountain cedar (Juniperus ashei) pollen. J Immunol 2000;164:2188–2192.

• Ebner C, et al. Plant food allergens homologous to pathogenesis-related proteins. Allergy 2001;56(Suppl.67):43–44.

• Gavrovic-Jankulovic M, et al. Isolation and biochemical characterization of a thaumatin-like kiwi allergen. J Allergy Clin Immunol 2002; 110: 805–810.

• Pastorello EA, et al. Identification of grape and wine allergens as an endochitinase 4, a lipid-transfer protein, and a thaumatin. J Allergy Clin Immunol 2003; 111: 350–9.

• Breiteneder H. Thaumatin-like proteins – a new family of pollen and fruit allergens. Allergy 2004 59: 479–481.

• Ibáñez MD, et al. Different patterns of allergen recognition in children allergic to orange. J Allergy Clin Immunol. 2004;113(1):175-7.

• Cortegano Iet al. Cloning and expression of a major allergen from Cupressus arizonica pollen, Cup a 3, a PR-5 protein expressed under polluted environment. Allergy 2004; 59:485–490.

• Leone P, et al. Resolution of the structure of the allergenic and antifungal banana fruit thaumatin-like protein at 1.7-A. Biochimie 2006;88: 45–52.

• Fujimura T, et al. Isolation and characterization of native Cry j 3 from Japanese cedar (Cryptomeria japonica) pollen. Allergy 2007; 62:547–53.

• Palacın A, et al. Allergy to kiwi in patients with baker’s asthma: identification of potential crossreactive allergens. Ann Allergy Asthma Immunol 2008; 101: 200–205.

• Palomares O, et al. Airway disease and thaumatin-like protein in an olive-oil mill worker. N Engl J Med 2008; 358: 1306–1308.

• Perri F, et al. Different structural behaviors evidenced in thaumatin-like proteins: a spectroscopic study. Protein J 2008; 27:13–20.

• Smole U, et al. Mal d 2, the thaumatin-like allergen from apple, is highly resistant to gastrointestinal digestion and thermal processing. Int Arch Allergy Immunol 2008; 147:289–98.

• Marzbana G, et al. Conformational changes of Mal d 2, a thaumatin-like apple allergen, induced by food processing. Food Chem 2009; 112:803–11.

• Palacın A, et al. Characterization of peach thaumatin-like proteins and their identification as major peach allergens. Clin Exp Allergy 2010; 40: 1422–1430.

• Lehto M, et al.Thaumatin-like protein and baker’s respiratory allergy. Ann Allergy Asthma Immunol 2010; 104: 139–146.

• Palacin, A., et al. The involvement of thaumatin-like proteins in plant food cross-reactivity: a multicenter study using a specific protein microarray. PLoS One 2012, 7, e44088.

• Aranda A, et al.Antigenic Proteins Involved in Occupational Rhinitis and Asthma Caused by Obeche Wood (Triplochiton Scleroxylon). PLoS ONE 2013; 8(1): e53926.

• Muñoz-García E, et al Identification of thaumatin-like protein and aspartyl protease as new major allergens in lettuce (Lactuca sativa). Mol Nutr Food Res. 2013 ;57(12):8.

• Larramendi CH, et al.Prevalence of sensitization to Cannabis sativa. Lipid-transfer and thaumatinlike proteins are relevant allergens. Int Arch Allergy Immunol. 2013;162(2):115-22.

• Hegde VL, et al. Identification and characterization of a basic thaumatin-like protein (TLP 2) as an allergen in sapodilla plum (Manilkara zapota). Mol Nutr Food Res. 2014 ;58(4):894-902.

• Torres M, et al. The allergenic structure of the thaumatin-like protein Ole e 13 is degraded by processing of raw olive fruits. J Investig Allergol Clin Immunol. 2014;24(3):162-8.