Антигены пыльцы

Пыльцевые зёрна живые мужские гаметофиты высших растений (гимно-спермы и ангиоспермы). Каждое пыльцевое зерно содержит внутреннюю целлюлозную мембрану (интина) и двуслойную наружную оболочку (экзина), построенную из плотного вещества споропеллинина высокомолекулярного полимера жирных кислот. Морфологическое исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии выявило сложную инфраструктуру пыльцы. Пыльцевые зёрна различных растений различаются по размерам, числу борозд, форме и расположению пор в мембране, толщине экзины и другим компонентам клеточной оболочки. Диаметр пыльцевых зёрен амброзии составляет около 20 мкм, пыльцы деревьев от 20 до 60 мкм, морфологически мало отличающихся друг от друга пыльцы злаковых трав от 30 до 40 мкм. При желании любой врач даже без специальных познаний в ботанике может легко идентифицировать пыльцу аллергенных растений [33, 35, 36]. Растения способны вырабатывать огромные количества пыльцы. Один кустик амброзии выделяет в сутки до 1 млн зёрен пыльцы. При цветении хвойных деревьев образуются целые пыльцевые облака, после оседания которых пыльцу можно собирать вручную. Начало сезона пыления у некоторых растений (в том числе у амброзии) определяется продолжительностью светового дня. Пик продукции пыльцы приходится на ранние утренние часы, усиливаясь при высокой температуре и влажности. Засушливый период в начале лета благоприятно влияет на течение амброзийного поллиноза, так как вызванное неблагоприятными условиями уменьшение образования цветков приводит к снижению количества пыльцы в воздухе в сезон поллинации. Аллергенной активностью обладает пыльца ветроопыляемых (анемофиль-ных) растений. Энтомофильные (опыляемые насекомыми) растения с ярко окрашенными цветами выделяют меньшие количества более тяжёлой пыльцы, практически отсутствующей в воздухе даже в пик сезона цветения. В США наиболее часто за основную причину поллиноза ошибочно принимают розы, сезон цветения которых совпадает с поллинацией аллергенных растений. Аналогичное заблуждение об аллергии на тополиный пух существует и в России в связи с совпадением сроков пушения тополя с началом сезона цветения злаковых трав. Иногда при высокой концентрации аллергенов пыльца анемофильных растений (яблони, акации) может вызывать сенсибилизацию, хотя эти случаи не выходят за рамки казуистики. Среди всех ветроопыляемых растений дальше всего распространяется пыльца амброзии, которую обнаруживают на расстоянии более 500 км от побережья США. Самый меньший ареал распространения пыльцы среди растений у деревьев, в связи с чем больные в центре города во время сезона цветения подвергаются большему воздействию пыльцы злаковых и сорных трав. Значительно снижают количество пыльцы в помещении кондиционеры: обычно при их использовании двери и окна держат закрытыми, что исключает проникновение в помещение уличного воздуха и содержащейся в нём пыльцы.

Антигены амброзии

Антигенными свойствами обладают все пептиды и белки экстрактов пыльцы амброзии, при введении животным они индуцируют образование IgG-AT. Однако лишь некоторые из них стимулируют образование IgE-AT у человека. С помощью перекрёстного иммуноэлектрофореза показано, что экстракт пыльцы амброзии содержит более 52 Аг, из которых только 22 аллергены, связывающие специфические IgE-AT сыворотки сенсибилизированных больных [37]. Методом гель-фильтрации и ионообменной хроматографии выделены два главных аллергена амброзии АтЪ а 1 (Аг Е) и Amb а 2 (Аг К) [37, 38]. Различаясь по молекулярной массе и биологической активности, эти аллергены обладают многими сходными иммунологическими и химическими характеристиками. Все очищенные фракции аллергенов амброзии содержат значительные количества аллергена АтЪ а 7, на который приходится до 90% аллергенной активности пыльцы этого сорняка. С помощью молекулярно-биологических подходов выделена и клонирована последовательность ДНК большинства аэроаллергенов, что позволяет сопоставлять последовательность ДНК у перекрёстно реагирующих аллергенов с последующим выявлением связанных с антигенностью гомологичных участков. Кроме этих 2 основных аллергенов, выделено 8 промежуточных и малых аллергенов амброзии от Amb а Зло Amb д 7и цистатин. Amb al белок интины пыльцевого зёрна [10], составляющий до 6% от общего белка экстракта аллергена. Количественный анализ выявил положительную корреляцию между содержанием аллергена и выраженностью кожных проб и высвобождением гистамина из лейкоцитов у сенсибилизированных больных во всех 6 исследованных коммерческих препаратах аллергенов [39]. Аллергенная активность экстрактов может быть оценена с помощью радиальной иммунодиффузии, позволяющей прямо определять количество Amb а 1 в экстрактах, а также методом ингибиции PACT. По требованию FDA в США обязательно определение уровня Amb а 1 в коммерческих препаратах аллергенов амброзии. Amb а 1 состоит из двух фрагментов, обозначаемых как А и В. Эти фрагменты ковалентно не связаны и легко диссоциируют, в результате чего аллергенная активность значительно снижается. Рекомбинация полипептидных цепей не возвращает аллергенную активность; по-видимому, стерическая конформация при рекомбинации не восстанавливается. На основании того что Amb а 1 резистентен к обработке ферментами, полагают, что основные антигенные детерминанты основного аллергена амброзии не среди доступных амино- и карбоксильных групп. Любопытно, что при рН, сопоставимом с рН носового секрета у больных АллР (от 7,0 до 8,0), из экстракта выделяется в 10 раз больше аллергена Amb а 7, чем при рН, сопоставимом с его значением у здоровых лиц (6,3) [10]. Известно 4 изоаллергенных варианта Amb а 7, что подтверждено результатами как физико-химических, так и молекулярно-биологических исследований [40]. Изоаллергены обладают аналогичными иммунологическими характеристиками и сходной структурой, но различаются по точке изоэлектрического фокусирования, содержанию углеводов и аминокислотному составу [9]. Подсчитано, что за сезон цветения человек вдыхает примерно 0,2 мкг Amb а 1 [41]. Количество аллергенов Amb а 7, вырабатываемых каждым отдельным растением, значительно варьирует, составляя при экстрагировании из растений, растущих в одинаковых условиях, от 59 до 468 мкг/мл [42]; Amb а 2 (Аг К) составляет до 3% белка, экстрагируемого из пыльцы амброзии. Положительная кожная реакция на этот аллерген выявлена у 90-95% сенсибилизированных к амброзии больных. Amb а 2 (68% гомологии ДНК с Amb а 1) обладает незначительной перекрёстной реактивностью с Amb а 1 [43]. Наряду с Amb а 7 и Amb а 2 идентифицированы также малые аллергены Amb а 3 (Ra ЪАтЬ a 4(Ra A), Amb a 5(Ra 5) [44-46], Amb a 6(Ra 6) [47], Amb a 7(Ra 7) [48] и цистатин [49]. В отличие от Amb а 7, эти низкомолекулярные фракции быстро (менее чем за 10 мин) экстрагируются из пыльцевых зёрен, а их изоэлектричес-кая точка расположена в щелочной зоне [51]. Amb а 3 полипептид, состоящий из 102 аминокислот, содержит относительно большое количество углеводов, приближающееся к уровню в аллергенах пыльцы некоторых трав. Описано 2 варианта Amb a 3, различающихся по одному аминокислотному остатку, что не влияет на их аллергенную специфичность [53]. Полипептид Amb а 5 состоит из 45 аминокислотных остатков, 2 изоаллергена отличаются по второй позиции лейцин в одном и валин в другом примерно в 25% исследованных образцов. У сенсибилизированных к амброзии больных положительные кожные тесты с Amb а 1 и АтЪ а 2 выявлены у 90-95%, с Amb аЗи Amb а 6 у 20-25% и с Amb а 5 у 10% больных. Менее чем у 10% больных чувствительность к Amb а 3 и Amb а 5 даже выше, чем к Amb а 7. Выявлено сходство последовательностей ДНК между Amb а 6 и Amb а 7с другими растительными белками, участвующими в липидном метаболизме и электронном транспорте соответственно [48, 50]. Для цистатина, последнего из клонированных аллергенов амброзии, продемонстрирована гомология с семейством ингибиторов цистеиновых протеаз, найденных в других растениях [49]. При генетических исследованиях сенсибилизированных к амброзии больных используют различные аллергены амброзии. Комплексные Аг, например Amb а 7, не ассоциированы с каким-либо HLA-фенотипом или уровнем общего IgE, в то время как у больных, сенсибилизированных к низкомолекулярным аллергенам, в частности к Amb а 3, уровень общего IgE повышен [53]. Реакция на аллерген Amb а 5развивается при наличии гена иммунного ответа (1г-гена), ассоциированного с фенотипом HLA-DW2 [53]. Среди больных с фенотипом HLA-A2 и HLA-В12 чаще встречается сенсибилизация к аллергену Amb а 3 [10]. Таким образом, способность к индивидуальному реагированию больных на отдельные аллергены запрограммирована генетически [46]. Наряду с аллергенами амброзии полыннолистной выделены и охарактеризованы аллергены из пыльцы A. triflda (гигантской амброзии) Amb 15 (Ra 5G) [54], а также Sal р 1 из Salsola pestifer (русский чертополох) [55], Par J 1 из пыльцы Parietaria judacia (постенницы) [56] nArtv 7 и 2 из Artemisia vulgaris (полыни) [57].