Evaluarea răspunsului la imunoterapie în rândul pacienţilor alergici la polenul de ambrozie – o analiză longitudinală

Introducere

Polenul de Ambrosia artemisiifolia (cunoscută şi ca ambrozie comună sau scurtă) este o sursă importantă de alergeni, capabili să inducă manifestări alergice în lunile de sfârşit ale verii şi toamna, având un impact semnificativ asupra sănătăţii publice. Până în prezent, au fost identificaţi 11 alergeni ai polenului de ambrozie, dintre care doi au fost descrişi ca alergeni majori: Amb a 1 şi Amb a 11 (Zbîrcea et al., 2024), Amb a 4 (defensina), care poate reacţiona încrucişat cu Art v 1 (Pablos et al., 2018), Amb a 6 (proteina nespecifică de transfer lipidic), care poate reacţiona încrucişat cu Art v 3, Amb a 8 (profilina), care poate reacţiona încrucişat cu mai multe profiline din alte surse (Buzan et al., 2022).

Alţi alergeni, precum Amb a 3 (plastocianina), Amb a 5 (cu funcţie necunoscută), proteinele de legare a calciului Amb a 9 şi Amb a 10 şi enolaza Amb a 12, pot, de asemenea, contribui la sensibilizarea IgE la pacienţii alergici la ambrozie (Bordas-Le Floch et al., 2015).

Imunoterapia cu alergen

Expunerea la polenul de ambrozie poate declanşa simptome de rinită şi conjunctivită, care pot progresa spre simptome severe, asemănătoare astmului, afectând semnificativ calitatea vieţii persoanelor sensibilizate. În acest context, imunoterapia cu alergen (AIT) reprezintă singura metodă de tratament capabilă să modifice cursul natural al bolii alergice şi să prevină progresia rinitei alergice spre astm. În prezent sunt utilizate pe scară largă imunoterapia subcutanată (SCIT) şi imunoterapia sublinguală (SLIT) sub formă de picături sau de tablete. Imunoterapia este recomandată a fi administrată pacienţilor cu: rinită/rinoconjunctivită alergică moderat-severă intermitentă sau persistentă, în special la cei care nu răspund la tratamentul medicamentos, la cei care doresc să reducă sau să evite farmacoterapia pe termen lung şi potenţialele efecte adverse. AIT funcţionează prin administrarea repetată de doze crescătoare de alergen pentru a induce un răspuns imun protector specific alergenului şi pentru a scădea activitatea celulelor inflamatorii implicate în reacţiile alergice (Shamji et al., 2023). Un mecanism major implicat în succesul AIT este blocarea anticorpilor IgG, care împiedică legarea IgE ale pacienţilor alergici de alergenii respectivi, reducând astfel inflamaţia specifică alergenului. S-a demonstrat că chiar şi imunizarea pasivă cu anticorpi IgG specifici alergenului poate reduce semnificativ inflamaţia.

Imunoterapia de succes este adesea asociată cu o reducere a frecvenţei mastocitelor, bazofilelor şi eozinofilelor în ţesuturile afectate, indicând o suprimare a inflamaţiei alergice. Această suprimare poate fi rezultatul deleţiei sau anergiei limfocitelor T specifice antigenului, al inducerii limfocitelor T reglatoare (Treg) sau o deviaţie a răspunsului imun care favorizează limfocitele T helper de tip 1 (TH1) (Shamji et al., 2021). În ciuda progreselor înţelegerii mecanismelor de eficacitate ale AIT, rămâne neclar dacă toleranţa pe termen lung este mediată predominant prin modificarea răspunsurilor limfocitelor T şi/sau limfocitelor B. Date recente evidenţiază rolul important al limfocitelor B reglatoare, producătoare de IL-10 şi al „anticorpilor neutralizanţi ai alergenilor”, care contribuie semnificativ la dezvoltarea toleranţei imune pe termen lung.

Mecanismele RA

Rinita alergică (RA) este o boală inflamatorie cronică a mucoasei nazale, mediată de IgE. Aceasta este declanşată de expunerea la aeroalergeni comuni şi prevalenţi, cum ar fi polenul de iarbă, polenul de arbori, mucegaiurile, acarienii din praful de casă (HDM) şi epiteliile de animale. Sensibilizarea alergică este influenţată de o interacţiune complexă între factori intrinseci, cum ar fi predispoziţia genetică şi modificările epigenetice, şi factori extrinseci, precum doza, momentul, calea şi durata expunerii la alergen. Inhalarea alergenului prin bariera epiteliului nazal poate compromite integritatea acestei bariere, ceea ce duce la eliberarea de citokine derivate din celulele epiteliale, cum ar fi IL-25, IL-33 şi limfopoietina timică stromală (TSLP), dar şi chemokine precum CCL20, care sunt responsabile pentru recrutarea celulelor dendritice (CD) la locul inflamaţiei. Aceste citokine şi chemokine epiteliale facilitează maturarea CD imature în celule de tip 2 proalergice, care, la rândul lor, activează celulele limfoide înnăscute de tip 2 (ILC2) rezidente în ţesut, determinând eliberarea de IL-5 şi IL-13. Ulterior, celulele CD de tip 2 migrează spre ganglionii limfatici drenanţi, unde contribuie la diferenţierea limfocitelor T naive în limfocite efectoare CD4⁺CRTH2⁺ de tip Th2, limfocite Th2 activate CRTH2⁺CD49d⁺CD161⁺CD38⁺ specifice alergenului şi limfocite foliculare T helper CD4⁺CXCR5⁺ (TFH), perpetuând astfel inflamaţia alergică. Limfocitele T helper 2 (TH2) exprimă factorul de transcripţie GATA3 şi sunt capabile să producă citokine de tip 2, precum IL-4, IL-5 şi IL-13. Aceste citokine, împreună cu semnalele de interacţiune CD40/CD40L, promovează transcripţia liniei germinale ε în limfocitele B. Ca urmare, limfocitele B se diferenţiază în plasmablaşti care produc IgE şi în celulele plasmatice care secretă IgE. IgE secretate se leagă de receptorul FcεRI de pe suprafaţa celulelor efectoare. La o expunere ulterioară la alergen, moleculele alergenice se leagă de mai multe IgE-uri specifice legate de FcεRI, proces numit cross-linkare, ceea ce determină degranularea mastocitelor şi a bazofilelor şi induce răspunsul alergic în faza incipientă (figura 1).
 

Eficacitate clinică şi toleranţă indusă de AIT

Într-un studiu longitudinal al imunoterapiei subcutanate cu polen de iarbă, timpul de debut al efectului clinic a fost comparat cu modificările imunologice. Răspunsul cutanat în faza târzie a fost suprimat deja după trei până la patru săptămâni de la începerea tratamentului cu doze mici de alergen şi a fost însoţit de o concentraţie crescută de IL-10 în supernatanţii culturilor de limfocite T stimulate cu alergen. În contrast, suprimarea răspunsului cutanat imediat a fost observată mai târziu, între opt şi 16 săptămâni şi a fost asociată cu o creştere a nivelului seric de IgG4 specific pentru alergen şi cu supresia nivelului de IgE. Studiile confirmă că producţia timpurie de IL-10 joacă un rol esenţial în suprimarea răspunsului în faza târzie, fiind urmată de suprimarea sensibilităţii imediate la alergeni, care este dependentă de IgG. Acest mecanism implică iniţial inducerea IL-10, care contribuie la modularea şi limitarea răspunsului inflamator în faza târzie, iar ulterior, creşterea nivelurilor de IgG4 specific pentru alergen interferează cu legarea IgE de alergen, reducând astfel reacţiile alergice imediate.

De asemenea, s-a demonstrat că AIT induce remisiunea pe termen lung şi previne progresia bolii. În concluzie, studiile confirmă potenţialul de modificare a sistemului imunitar cu ajutorul AIT în inducerea remisiunii bolii la adulţi şi prevenirea progresiei bolii la copii şi susţin recomandările care indică necesitatea unui tratament minim de trei ani (Shamji et al., 2021).

Mecanisme ale AIT

Imunoterapia cu alergen, atât sub formă de imunoterapie subcutanată (SCIT), cât şi de imunoterapie sublinguală (SLIT), s-a dovedit a fi eficientă în inhibarea activării mastocitelor şi bazofilelor. Aceste intervenţii terapeutice sunt asociate cu suprimarea semnificativă a răspunsurilor alergice, atât în faza timpurie, cât şi în cea târzie a reacţiilor. Prin SCIT şi SLIT se observă o reducere a activării mastocitelor şi bazofilelor, ceea ce contribuie la ameliorarea simptomelor alergice şi la diminuarea severităţii răspunsurilor inflamatorii asociate cu expunerea la alergeni (Shamji et al., 2021).

Expunerea la doze mari de alergeni în cadrul AIT induce expresia markerilor de reglementare în celulele dendritice (CD), precum componenta 1 a complementului şi stabilina-1, cu fenotip proreglator. De asemenea, CD secretă citokine precum IL-12, IL-27 şi IL-10, în timp ce expresia CD86 este redusă. IL-10 a fost demonstrată anterior ca având rol în atenuarea expresiei CD86 şi în inducerea anergiei limfocitelor T. În prezenţa TGF-β, IL-10 favorizează diferenţierea limfocitelor T naive în limfocite T reglatoare (Treg) specifice alergenului şi în limfocite Treg de tip 1 inductibile, observate în stadiile incipiente ale AIT. În plus, siturile CpG situate în locusul genei FoxP3 al limfocitelor Treg de memorie au demonstrat o metilare redusă după administrarea de SLIT, ceea ce duce la o suprareglementare a expresiei FoxP3 şi la o funcţie supresivă îmbunătăţită a limfocitelor Treg.

Subseturile de limfocite T reglatoare (Treg) atenuează răspunsurile mediate de limfocitele T helper de tip 2 (TH2) prin eliberarea citokinelor reglatoare, precum IL-10 şi TGF-β, şi prin exprimarea markerilor de reglementare, cum ar fi CTLA-4. Semnalizarea TGF-β reglează expresia factorului de transcripţie FoxP3 şi suprimă expresia GATA3, promovând astfel dezvoltarea limfocitelor Treg naturale. În plus, TGF-β stimulează schimbarea clasei izotipice către IgA, efect observat în urma AIT. Suprimarea activităţii limfocitelor TH2 de către Treg conduce la o deviere a răspunsului imun către un profil TH1.

IL-12, secretată de celulele dendritice (CD), activează factorul de transcripţie STAT4, care promovează expresia genei IFN-γ şi favorizează diferenţierea limfocitelor T helper de tip 1 (TH1). Aceasta contribuie la inhibarea expresiei genei IL-4 şi suprimă astfel diferenţierea limfocitelor TH2. SCIT reglează, de asemenea, IL-12 în macrofage, ceea ce sprijină răspunsurile TH1 şi contribuie la inhibarea reacţiilor locale de tip întârziat.

Rolul IL-27 în AIT nu a fost încă elucidat complet; totuşi, studii la pacienţi cu rinită alergică au arătat niveluri mai scăzute de IL-27 în supernatanţii din culturi de PBMC stimulate cu LPS, comparativ cu controalele sănătoase. IL-27 poate contribui la suprimarea expresiei GATA3, producţiei de IL-4 şi a răspunsurilor TH2, în timp ce reglează pozitiv expresia IL-10 şi IFN-γ.

Imunoterapia subcutanată (SCIT) şi imunoterapia sublinguală (SLIT) induc, ambele, producţia de anticorpi IgG1, IgG4 şi IgA. SCIT promovează în mod special formarea anticorpilor IgG4 şi IgG1 specifici pentru alergen, în timp ce SLIT favorizează creşterea anticorpilor IgA specifici atât la nivel local, cât şi sistemic. Aceşti anti­corpi blochează anticorpii IgE pentru legarea alergenului, inhibând astfel formarea complexelor alergen-IgE. Această competiţie previne reticularea FcεRI pe mastocite şi bazofile, ceea ce reduce degranularea şi eliberarea de histamină. De asemenea, anticorpii blocanţi împiedică legarea complexelor alergen-IgE la receptorii FcεRII (CD23) de afinitate scăzută de pe limfocitele B, inhibând prezentarea antigenului facilitată de IgE către limfocitele T şi, astfel, răspunsurile limfocitelor TH2 mediate de IgE.

Atât SCIT, cât şi SLIT au demonstrat menţinerea acestor anticorpi blocanţi după încetarea tratamentului, contribuind probabil la dezvoltarea unei toleranţe imunologice pe termen lung. Ambele metode de imunoterapie induc o toleranţă imună persistentă, asociată cu creşterea limfocitelor T reglatoare (Treg), atenuarea răspunsurilor TH2 şi schimbarea răspunsului spre un profil TH1 specific pentru antigen. Acest proces este însoţit de inducerea de anticorpi IgG şi IgA de blocare, care oferă o protecţie suplimentară împotriva alergenilor (figura 2).
 

Predicţia eficacităţii imunoterapiei alergice (AIT) şi identificarea pacienţilor care sunt susceptibili să răspundă favorabil la tratament rămân obiective importante în domeniul alergologiei. Istoricul clinic detaliat al simptomelor în contextul expunerii la alergeni şi confirmarea sensibilizării IgE sunt consideraţi biomarkeri esenţiali în selectarea pacienţilor care sunt cel mai probabil să beneficieze de AIT.

Astfel, identificarea biomarkerilor imunologici suplimentari care ar putea diferenţia între responder şi nonresponder este crucială pentru dezvoltarea unui tratament personalizat, având în vedere că mecanismele de acţiune ale AIT implică o interacţiune complexă a răspunsului imun, inducând desensibilizarea şi toleranţa specifică antigenului.

Alergologia moleculară ca biomarker de diagnostic

Baza principală pentru diagnosticarea şi selecţia pacienţilor pentru imunoterapia cu alergen (AIT) constă în istoricul clinic detaliat şi demonstrarea sensibilizării IgE la alergenii relevanţi. În mod special la pacienţii polisensibilizaţi, testele IgE care utilizează molecule alergenice individuale sunt mai precise şi mai informative decât cele bazate pe extracte alergenice întregi. Utilizarea diagnosticării bazate pe componente alergenice individuale oferă un profil molecular detaliat, care poate confirma sensibilizarea primară la alergenii majori responsabili de simptome, permiţând iniţierea terapiei personalizate, în contrast cu alergenii implicaţi în reacţii încrucişate.

Teste cutanate şi activarea bazofilelor

Testele cutanate sunt utilizate pe scară largă şi reprezintă un instrument major în diagnosticul alergiilor. O reacţie de tip „wheal and flare” (papulă şi eritem) observată la 15 minute după aplicarea alergenului confirmă sensibilizarea mediată de IgE şi activarea mastocitelor din piele ca răspuns la extractul de alergen utilizat. Cuantificarea receptivităţii bazofilelor a fost propusă ca un biomarker potenţial pentru evaluarea eficacităţii imunoterapiei alergenice. Activarea bazofilelor este considerată un marker alternativ în măsurarea sensibilităţii pacienţilor la alergenii specifici. De asemenea, aceasta poate servi ca un instrument de screening pentru evaluarea reactivităţii pacienţilor la alergeni şi ca marker de siguranţă, ajutând la identificarea pacienţilor cu un risc crescut de a dezvolta anafilaxie. Această utilizare trebuie evaluată prospectiv. Expresia markerilor CD63 şi CD203c la suprafaţa bazofilelor împreună cu măsurarea diaminoxidazei intracelulare (un marker al eliberării de histamină) sunt disponibile pentru aceste evaluări. Testul de activare a bazofilelor (BAT) este utilizat pentru monitorizarea eficacităţii imunoterapiei prin evidenţierea scăderii activării bazofilelor în timpul imunoterapiei, indicând astfel desensibilizarea sistemului imunitar faţă de alergenul sensibilizant, sugerând eficacitatea terapiei.

Măsurarea anticorpilor serici şi locali

Măsurarea nivelurilor de anticorpi serici alergen-specifici imunoreactivi în timpul imunoterapiei a evidenţiat o creştere constantă a acestora. Totuşi, aceşti markeri au reflectat în principal expunerea la doze crescute de alergen în cursul tratamentului şi au demonstrat o corelaţie limitată cu răspunsul clinic observat. Nivelurile totale de IgE (tIgE) sunt adesea crescute la pacienţii cu alergii. În timpul AIT, nivelurile de tIgE pot creşte iniţial, dar, în general, scad treptat pe parcursul tratamentului. Totuşi, utilizarea tIgE în diagnosticarea bolilor alergice şi în predicţia eficacităţii AIT este controversată, iar rezultatele diferitelor studii sunt adesea contradictorii. În schimb, IgE specifice faţă de alergen (sIgE) reprezintă metoda de diagnostic principală pentru bolile alergice, utilizată în combinaţie cu testele prick cutanate. Aceste teste sunt standardizate şi sunt adesea utilizate drept criterii de includere pentru AIT, oferind informaţii mai precise privind sensibilizarea la alergenii specifici şi eficacitatea tratamentului. În timpul AIT, nivelurile de IgE specifice pentru alergeni (sIgE) pot creşte în etapele iniţiale ale tratamentului, înainte de a scădea treptat pe parcursul acestuia. Creşterea timpurie a sIgE nu pare să fie corelată cu răspunsul clinic, iar variaţiile în nivelurile de sIgE nu sunt suficient de predictibile pentru a diferenţia între responder şi nonresponder la tratament. În schimb, raportul sIgE/tIgE seric a fost asociat cu severitatea simptomelor rinitei alergice şi care au fost măsurate cu ajutorul scorurilor simptomelor (Visual Analog Scale – VAS, Total Nasal Symptom Score – TNSS, Total Ocular Symptom Score – TONS). Au fost propuse valori-limită ale acestui raport pentru a prezice răspunsul clinic la AIT. Cu toate acestea, datele contradictorii din diferite studii sugerează că sunt necesare cercetări suplimentare pentru a stabili fiabilitatea raportului sIgE/tIgE ca predictor al răspunsului clinic la AIT (Shamji et al., 2021).

În timpul AIT, nivelurile de IgG4 şi IgG1 specifice alergenilor cresc atât în organele-ţintă, cât şi în sângele periferic. Aceşti anticorpi au capacitatea de a bloca celulele efectoare şi joacă un rol în dezvoltarea toleranţei imune. Cu toate acestea, aceşti anticorpi nu sunt consideraţi markeri fiabili pentru evaluarea răspunsului la AIT. În unele studii privind SCIT, creşterea nivelurilor de IgG4 specifice alergenilor nu a fost corelată cu o reducere a reactivităţii clinice. Totuşi, răspunsul clinic la tratament s-a asociat cu activitatea inhibitoare serică asupra IgE, chiar şi după încetarea AIT. Acest fapt sugerează că, pentru o evaluare mai precisă a toleranţei imune, este esenţial să se ia în considerare funcţionalitatea subtipurilor de IgG specifice alergenilor, mai degrabă decât nivelurile serice totale ale acestora.

Noi biomarkeri candidaţi in vitro

Studiile privind AIT pentru alergia la polenul de iarbă au demonstrat în mod constant o reducere a proporţiei de ILC2 circulante, însoţită de inducerea celulelor ILC10, care sunt funcţionale şi corelate cu ameliorarea simptomelor clinice.

În sistemul imunitar înnăscut, celulele dendritice (DC) joacă, de asemenea, un rol important în iniţierea şi susţinerea inflamaţiei alergice, precum şi în inducerea toleranţei. Studiile au arătat că, după patru luni de tratament cu SLIT, se observă o creştere a markerilor de reglare ai celulelor dendritice, cum ar fi componenta 1 a complementului şi stabilina. Acest semnal a fost observat exclusiv la pacienţii care au prezentat o ameliorare semnificativă a simptomelor clinice, subliniind astfel rolul lor promiţător ca biomarkeri ai răspunsului la AIT. SCIT pentru alergia la polenul de iarbă a fost asociată cu o scădere a numărului de limfocite T CD4+ şi a nivelurilor de citokine de tip TH2 în lichidul nazal după provocarea nazală cu alergen. În plus, limfocitele TH2 specifice alergenului scad în urma tratamentului cu SCIT. Inducerea toleranţei, manifestată prin persistenţa beneficiilor clinice după întreruperea tratamentului, reprezintă o caracteristică definitorie a unui tratament eficient. Acest proces este caracterizat prin creşterea populaţiilor de limfocite T reglatoare (Treg) şi limfocite B reglatoare (Breg). În urma tratamentului cu AIT, atât limfocitele Treg naturale FoxP3+, cât şi cele Treg inductibile (IL-10+, TGF-β+ sau IL-35+) sunt induse şi asociate cu suprimarea limfocitelor T helper de tip 2 (TH2). Deşi nu există încă un biomarker validat care să fie considerat fiabil pentru a prezice răspunsul şi eficacitatea AIT, mai mulţi biomarkeri au fost evaluaţi în acest context. Printre aceştia se numără măsurarea limfocitelor T helper de tip 2 activat (TH2A) specifice alergenului, precum şi inducerea celulelor limfoide înnăscute de tip 2 (ILC2), producătoare de IL-10. Este necesară desfăşurarea de studii suplimentare pentru a confirma dacă aceşti noi biomarkeri celulari pot prezice eficacitatea AIT. Cu toate acestea, din cauza complexităţii tehnice implicate, utilizarea lor în practica clinică de rutină reprezintă o provocare.

În zona de vest a României, persoanele sensibilizate sunt adesea afectate de polenul unor plante din această regiune, care poate provoca simptome de rinită şi conjunctivită sau astm alergic în timpul sezonului polinic. Printre cei mai frecvenţi alergeni se numără ambrozia (Ambrosia artemisiifolia) şi polenul de graminee, una dintre cele mai comune cauze de alergii sezoniere în vestul României, inclusiv în judeţe precum Timiş, Arad şi Bihor. La momentul actual, desensibilizarea prin imunoterapie cu alergen reprezintă singura abordare, influenţând pe termen lung evoluţia bolii. În unele ţări din Europa, este disponibilă în principalele forme, SCIT şi SLIT. În tabelul 2 sunt prezentate tipurile şi denumirile comerciale ale acestor produse aprobate.
 

Concluzii

Imunoterapia cu alergen este singura terapie care modifică evoluţia bolii, schimbând răspunsul alergic al pacienţilor într-unul care conferă toleranţă imunologică. În consecinţă, aceasta va favoriza regresia fenomenelor alergice şi va duce la scăderea susceptibilităţii pentru neosensibilizări ulterioare, pentru o perioadă mai lungă după întreruperea imunoterapiei cu alergen.

În completarea anamnezei şi a testelor prick cutanate, profilul imunologic al pacientului, realizat prin tehnici singleplex sau multiplex, este un adjuvant eficace pentru stabilirea indicaţiei de imunoterapie, asigurând un tratament ţintit şi personalizat.

Înţelegerea mecanismelor care stau la baza AIT a evoluat considerabil, deschizând calea pentru identificarea biomarkerilor care pot ghida indicarea, monitorizarea şi optimizarea tratamentului prin modularea răspunsurilor imune înnăscute şi adaptative. Până în prezent, nu s-a stabilit o relaţie clară între modificările imunologice observate şi răspunsul clinic la AIT, diferenţiind pacienţii responder de cei nonresponder.   

Abrevieri

AIT – Imunoterapie cu alergen

RA – Rinită alergică

Breg – Limfocite B reglatoare

DC – Celulă dendritică

HDM – Acarieni din praful de casă

IgE-FAB – Legarea alergenului facilitată de IgE

ILC2 – Celulă limfoidă înnăscută de grup 2

SCIT – Imunoterapie subcutanată

SLIT – Imunoterapie sublinguală

TFH – Limfocite T foliculare helper

Treg – Limfocite T reglatoare

VAS – Scală analogică vizuală

TNSS – Scorul total al simptomelor nazale

TOSS – Scorul total al simptomelor oculare

Autori pentru corespondenţă: Carmen Panaitescu; e-mail: cbunu@umft.ro

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.