RUBRICA SPECIALISTULUI

Utilitatea testelor in vitro în diagnosticarea reacţiilor imediate de hipersensibilitate la betalactamine: determinarea IgE specifice şi testul de activare a bazofilelor (BAT)

 The utility of in vitro tests in diagnosing immediate hypersensitivity reactions to betalactams: specific IgE determination and the basophil activation test (BAT)

First published: 15 octombrie 2024

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Aler.8.3.2024.10139

Abstract

Beta-lactams are first-line antibiotics, but allergies to these drugs pose a significant challenge. Allergic reactions can range from urticaria to severe anaphylaxis, requiring precise diagnosis. In vitro tests, such as specific IgE and the basophil activation test (BAT), complement skin tests and can offer a noninvasive alternative in high-risk cases. The sensitivity and specificity of these tests vary, but they are useful for confirming diagnosis. BAT is effective in cases where skin tests are not possible, reducing the risk of severe reactions. Standardization of these tests is essential for their optimal use in diagnosing beta-lactam allergies.
 

Keywords
in vitro test, beta-lactams, drug-specific IgE, basophil activation test, immediate drug hypersensitivity reactions  

Rezumat

Betalactaminele sunt antibiotice de primă linie, dar alergiile la aceste medicamente reprezintă o provocare majoră. Reacţiile alergice pot varia de la urticarie la anafilaxie severă, necesitând diagnosticare precisă. Testele in vitro, precum testele IgE serice specifice şi testul de activare a bazofilelor (BAT), completează testele cutanate şi pot oferi o alternativă neinvazivă în cazurile la risc de declanşare a unei reacţii sistemice în urma testelor in vivo. Sensibilitatea şi specificitatea testelor variază, dar sunt utile în confirmarea diagnosticului. BAT este eficient în cazurile în care testele cutanate nu sunt posibile, reducând riscul de reacţii severe. Standardizarea testelor este esenţială pentru utilizarea lor optimă în diagnosticarea alergiilor la betalactamine.
 

Introducere

Betalactaminele sunt antibioticele de primă linie pentru tratamentul infecţiilor bacteriene severe(1). Alergiile la betalactamine reprezintă o provocare semnificativă în practica medicală. Reacţiile de tip imediat la aceste medicamente pot varia de la urticarie şi angioedem până la anafilaxie sau şoc anafilactic, necesitând o diagnosticare precisă pentru evitarea riscurilor asociate expunerii neintenţionate şi pentru a asigura administrarea sigură a terapiei antibiotice.

Testele in vitro, cum ar fi determinarea IgE-urilor specifice şi testul de activare a bazofilelor (BAT), au apărut ca metode utile în completarea testelor in vivo, oferind o alternativă neinvazivă şi sigură pentru pacienţi (figura 1)(2).
 

Figura 1. Teste in vivo şi  in vitro pentru diagnosticarea alergiei medicamentoase. Prezentare educaţională cu modificare după Versporten et al., 2011
Figura 1. Teste in vivo şi in vitro pentru diagnosticarea alergiei medicamentoase. Prezentare educaţională cu modificare după Versporten et al., 2011

Principalele teste in vitro pentru evaluarea reacţiilor imediate la betalactamine (BL) sunt testele IgE serice specifice (SsIgE) şi testul de activare a bazofilelor. Aceste teste sunt complementare testelor cutanate (TC), deoarece există cazuri cu istoric clar de reacţie de hipersensibilitate imediată la BL, cum ar fi penicilinele, cefalosporinele şi acidul clavulanic, care prezintă rezultate negative la TC, dar pozitive la SsIgE sau BAT. Prin urmare, se recomandă efectuarea testelor in vitro suplimentare testelor cutanate la pacienţii cu risc ridicat, pentru a îmbunătăţi sensibilitatea evaluării alergice şi, astfel, a reduce necesitatea testelor de provocare medicamentoasă(1).

Aşa cum s-a raportat anterior pentru testele cutanate (TC), sensibilitatea atât a IgE-urilor serice specifice, cât şi a BAT scade în timp; prin urmare, se recomandă să fie efectuate cât mai aproape de momentul declanşării reacţiei. La subiecţii cu istoric de anafilaxie severă, efectuarea testelor in vitro înainte de TC poate reduce necesitatea acestora din urmă, diminuând riscul de reacţii sistemice (figura 2). În plus, testele in vitro pot înlocui TC în cazurile în care TC sunt contraindicate, nu sunt adecvate sau nu sunt posibile (de exemplu, la gravide, la pacienţi imunocompromişi sau în stare clinică instabilă, la subiecţi cu dermografism etc.)(4).
 

Figura 2. Algoritm de diagnostic al hipersensibilităţii imediate la betalactamine. Prezentare educaţională cu modificare după Torres et al., 2003
Figura 2. Algoritm de diagnostic al hipersensibilităţii imediate la betalactamine. Prezentare educaţională cu modificare după Torres et al., 2003

Teste IgE serice specifice

Cea mai utilizată metodă comercială este testul imunoenzimatic cu fluorescenţă (ImmunoCAP®, Thermo-Fisher). Cu toate acestea, este disponibil doar pentru benzilpenicilină (penicilină G), penicilină V, amoxicilină, ampicilină şi cefaclor. Sensibilitatea sa este destul de scăzută şi variabilă (0-50%) şi pare să se coreleze cu severitatea reacţiei(5).

Reducerea pragului de la 0,35 la 0,1 kU/L creşte sensibilitatea, deşi reduce şi specificitatea, în special la subiecţii cu IgE total > 200 kU/L. Totuşi, au fost raportate rezultate false pozitive cu ImmunoCAP® pentru penicilină, la fel ca în cazul testelor cutanate. Aceste rezultate fals pozitive ar putea face ca ImmunoCAP să nu fie o alegere potrivită pentru diagnosticul alergiei la peniciline(1).

În alte studii publicate este menţionat faptul că în cazul betalactaminelor sensibilitatea IgE serice specifice variază între 0% şi 85%, iar specificitatea este cuprinsă între 52% şi 100%(3).

Testul de activare a bazofilelor (BAT)

BAT poate fi utilizat pentru evaluarea reacţiilor imediate la betalactamine (BL), în special la cele pentru care nu sunt disponibile imunoteste comerciale, cum ar fi acidul clavulanic şi cefazolina. Cu toate acestea, au fost observate rezultate fals pozitive în 1-10% din cazuri, precum şi 5-10% de cazuri nonresponsive (la un control pozitiv pentru eliberarea IgE-mediate a bazofilelor cu anticorpi anti-IgE sau anti-FcεRI). Această lipsă de răspuns al bazofilelor a fost atribuită unei reglări negative a tirozin kinazei citoplasmatice, care este implicată în calea de semnalizare intracelulară a FcεRI(1).

Tabelul 1. Recomandări pentru efectuarea BAT
Tabelul 1. Recomandări pentru efectuarea BAT

BAT (testul de activare a bazofilelor) pare a fi o tehnică promiţătoare, utilizabilă în reacţiile de hipersensibilitate imediată implicând mastocitele şi/sau bazofile, mediate de IgE sau non-IgE, când medicamentul există sub formă solubilă. Sensibilitatea variază între 50% şi 78%, iar specificitatea, între 89% şi 97% pentru antibiotice(6).

Ca urmare a unei sensibilităţi variabile şi adesea moderate, dar cu o specificitate ridicată, BAT ar trebui utilizate în principal pentru valoarea lor predictivă negativă (VPN). O mai bună înţelegere a mecanismelor care nu sunt IgE mediate, care pot conduce la degranularea mastocitelor (cum ar fi receptorii MRGPRX2), ar putea fi, de asemenea, de ajutor în viitor pentru a înţelege rezultatele uneori discordante dintre testele cutanate şi BAT(7).

Sensibilitatea BAT pentru betalactamine variază între 22% şi 55% şi până la 53% pentru acidul clavulanic. Specificitatea este cuprinsă între 79% şi 96%.

Este important să se ia în considerare intervalul de timp dintre explorarea alergologică şi ultima reacţie, deoarece un interval prea mare (> 18 luni) poate conduce la un rezultat fals negativ(6).

Deşi sunt disponibile teste comerciale, diferitele protocoale de BAT nu sunt standardizate între laboratoare în ceea ce priveşte markerii de activare, pragul de pozitivitate, concentraţiile testate şi/sau sursa medicamentelor.
 

Tabelul 2. Avantaje versus dezavantaje dozare teste in vivo IgE specifice sau BAT
Tabelul 2. Avantaje versus dezavantaje dozare teste in vivo IgE specifice sau BAT

Având în vedere lipsa de standardizare, studiile sunt dificil de comparat între ele. Din cauza unei sensibilităţi variabile şi adesea moderate, un test negativ nu permite, în majoritatea cazurilor, excluderea unei reacţii de hipersensibilitate imediată la medicamentul testat. De asemenea, BAT nu permite excluderea unei reacţii la un metabolit al medicamentului testat. În plus, BAT prezintă anumite constrângeri preanalitice, deoarece trebuie realizat rapid după prelevare (ideal, în aceeaşi zi)(8).

Pentru recoltarea sangvină sunt de luat în considerare următoarele: antihistaminicele nu influenţează testul BAT, dar corticosteroizii sistemici şi ciclosporina A trebuie evitate. Probele de sânge ar trebui, de preferinţă, prelevate în decurs de un an de la cea mai recentă expunere la alergen. Este posibil să se utilizeze probe de sânge în termen de 24 de ore pentru a documenta sensibilizarea, deşi bazofilele îşi pot pierde din reactivitate. Deoarece există o variaţie diurnă în reactivitatea la CD203c, momentul prelevării de sânge poate fi important. Acest aspect trebuie confirmat şi în cazul utilizării CD63. Pentru măsurători de sensibilitate în serie, procedura de prelevare ar trebui să fie consecventă. Testele efectuate cu sânge integral sunt cel mai frecvent utilizate. Funcţia bazofilelor este în general evaluată în sânge stabilizat cu heparină. Bazofilele nu degranulează în sânge stabilizat cu EDTA sau citrat de glucoză acid, dar sângele stabilizat cu aceşti agenţi poate fi convertit pentru eliberare după adăugarea de calciu. Separarea celulelor de elementele protectoare găsite în plasmă poate optimiza activarea prin sIgE legat de celule(8).

Testul de activare a bazofilelor a fost stabilit ca un test de diagnostic de rutină, folosind preparate standardizate de alergeni, într-un număr de laboratoare de servicii. Aplicarea de rutină a BAT pentru alergeni consacraţi este destul de diferită de identificarea şi caracterizarea alergenilor noi sau de monitorizarea intensităţii alergiei. Pentru a consolida utilizarea BAT ca test de diagnostic, procedurile de laborator şi concentraţiile de alergeni în BAT ar trebui să fie standardizate. Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea standardelor industriale sau prin achiziţionarea de materiale standardizate de la furnizori aprobaţi CE. Un pas următor important este standardizarea şi automatizarea analizei BAT. Odată ce acest lucru va fi realizat, va fi posibil să se efectueze studii multicentrice de amploare pentru a caracteriza performanţa diagnostică a BAT şi pentru a-i extinde utilizarea ca instrument clinic. Aceste studii multicentrice ar trebui, de asemenea, să abordeze relaţia dintre măsurile BAT şi sensibilitatea la sIgE, simptomele clinice şi severitatea simptomelor(8).

Locul testelor in vitro în punerea diagnosticului de alergie medicamentoasă

Testele in vitro sunt de preferat a fi efectuate ca primă opţiune în cazul pacienţilor cu istoric de reacţii imediate severe cum este anafilaxia sau şocul anafilactic, pentru a evita riscul de declanşare a unei reacţii sistemice în urma testelor cutanate. Un alt avantaj este faptul că în cazul unei reacţii mai severe, cum este anafilaxia sau şocul anafilactic, avem un procentaj mai crescut al sensibilităţii testelor in vitro. Astfel, creşte şansa de a pune diagnosticul de alergie medicamentoasă fără necesitatea efectuării testelor care expun pacientul la un nou risc de reacţie severă.

Concluzii

Standardul de aur pentru punerea diagnosticului corect în cazul hipersensibilităţii la betalactamine rămâne testul de provocare orală. Cu toate acestea, atât determinarea IgE specifice, cât şi testul de activare a bazofilelor sunt instrumente valoroase în diagnosticarea reacţiilor de hipersensibilitate imediate la betalactamine. Ele contribuie la confirmarea sensibilizării alergice şi la evitarea reacţiilor severe, prin identificarea pacienţilor la risc. 

 

 

 

 

Autori pentru corespondenţă: Anca-Daniela Cotuna-Coste; e-mail: anca.cotuna@gmail.com

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

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

Bibliografie

  1. Romano A, Atanaskovic-Markovic M, Barbaud A, Bircher AJ, Brockow K, Caubet JC, Celik G, Cernadas J, Chiriac AM, Demoly P, Garvey LH, Mayorga C, Nakonechna A, Whitaker P, Torres MJ. Towards a more precise diagnosis of hypersensitivity to beta-lactams - an EAACI position paper. Allergy. 2020 Jun;75(6):1300-1315. doi: 10.1111/all.14122. 

  2. Versporten A, Coenen S, Adriaenssens N, Muller A, Minalu G, Faes C, Vankerckhoven V, Aerts M, Hens N, Molenberghs G, Goossens H; ESAC Project Group. European Surveillance of Antimicrobial Consumption (ESAC): outpatient penicillin use in Europe (1997-2009). J Antimicrob Chemother. 2011 Dec;66 Suppl 6:vi13-23. doi: 10.1093/jac/dkr454.

  3. Sudheer PS, Hall JE, Read GF, Rowbottom AW, Williams PE. Flow cytometric investigation of peri-anaesthetic anaphylaxis using CD63 and CD203c. Anaesthesia. 2005 Mar;60(3):251-6. doi: 10.1111/j.1365-2044.2004.04086.x.

  4. Torres MJ, Blanca M, Fernandez J, Romano A, Weck A, Aberer W, Brockow K, Pichler WJ, Demoly P; ENDA; EAACI Interest Group on Drug Hypersensitivity. Diagnosis of immediate allergic reactions to beta-lactam antibiotics. Allergy. 2003 Oct;58(10):961-72. doi: 10.1034/j.1398-9995.2003.00280.x. 

  5. Fontaine C, Mayorga C, Bousquet PJ, Arnoux B, Torres MJ, Blanca M, Demoly P. Relevance of the determination of serum-specific IgE antibodies in the diagnosis of immediate beta-lactam allergy. Allergy. 2007 Jan;62(1):47-52. doi: 10.1111/j.1398-9995.2006.01268.x.

  6. Chabane H, Lefevre S, Dzviga C, et al. Recommandations pour la prescription et l’interprétation des examens biologiques utilisables dans le cadre du diagnostic ou du suivi des allergies, disponibles en France. Partie 1 : préambule. Revue Française d’Allergologie. 2021 Feb;61(Issue 23). doi:10.1016/j.reval.2021.01.008.

  7. Chabane H, Lefevre S, Dzviga C, et al. Recommandations pour la prescription et l’interprétation des examens biologiques utilisables dans le cadre du diagnostic ou du suivi des allergies, disponibles en France. Partie 4 : allergie aux médicaments. Revue Française d’Allergologie. 2021 Nov; 61(Issue 7):525-540. doi.org/10.1016/j. reval.2021.01.005.

  8. Hoffmann HJ, Santos AF, Mayorga C, Nopp A, Eberlein B, Ferrer M, Rouzaire P, Ebo DG, Sabato V, Sanz ML, Pecaric-Petkovic T, Patil SU, Hausmann OV, Shreffler WG, Korosec P, Knol EF. The clinical utility of basophil activation testing in diagnosis and monitoring of allergic disease. Allergy. 2015 Nov;70(11):1393-405. doi: 10.1111/all.12698.

Articole din ediţiile anterioare

REFERATE GENERALE | Ediţia 2 2 / 2018

Evaluarea reacţiilor alergice la medicamente utilizând metode in vitro bazate pe celule (RBL vs. BAT)

Carmen Bunu-Panaitescu, Laura Marusciac, Maria Roxana Buzan

Medicii întâmpină frecvent dificultăţi când vine vorba despre evaluarea reacţiilor alergice la medicamente, din cauza sensibilităţii slabe a testel...

15 mai 2018
REFERATE GENERALE | Ediţia 2 4 / 2020

Ţintind un diagnostic mai precis în hipersensibilitatea la betalactamine

Antonino Romano, Marina Atanaskovic-Markovic, Annick Barbaud, Andreas J. Bircher, Knut Brockow, Jean-Christoph Caubet, Gulfem Celik, Josefina Cernadas, Anca-Mirela Chiriac, Pascal Demoly, Lene H. Garvey, Cristobalina Mayorga, Alla Nakonechna, Paul Whitaker, María José Torres

Un studiu recent al Grupului de interes pentru alergia medicamentoasă (DAIG) al Academiei Europene de Alergologie şi Imunologie Clinică (EAACI), de...

10 iunie 2020