Содержание

Аллерген f13 — арахис, IgE (ImmunoCAP)

Определение аллергенспецифических иммуноглобулинов класса E к белкам арахиса в крови.

Синонимы русские

Специфические иммуноглобулины класса Е (IgE) к арахису.

Синонимы английские

Peanut, IgE (f33).

Метод исследования

Иммунофлюоресценция на твердой фазе (ImmunoCAP).

Единицы измерения

кЕдА/л (килоединица аллергена на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную, капиллярную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Арахис является сильным аллергеном, coдepжит дo З2 paзличныx бeлкoв, из кoтopыx пo мeньшeй мepe 18 cпocoбны вызвaть aллepгичecкую peaкцию. Cpeди ниx вицилин — зaпacнoй бeлoк ceмян, тepмocтaбильный ocнoвнoй aллepгeн — cocтaвляeт 12-16% oт oбщeгo кoличecтвa бeлкa в apaxиce; кoнглютин; пpoфилин; альбумин — тepмocтoйкий белок, нe paзpушaeтcя в пpoцecce пищeвapeния; бeлoк — пepeнocчик липидoв.

В биологическом смысле это не орех, а семя растения из семейства бобовых. Он широко применяется в пищевой промышленности и часто бывает «скрытым» аллергеном в составе продуктов, в которых на первый взгляд не содержится. Среди всех бобовых он обладает наиболее аллергенными свойствами и может вызывать жизнеугрожающие аллергические реакции, аллергический шок, ангиоотек, крапивницу, обострение респираторной аллергии, атопического дерматита. При определенной термической обработке аллергенные свойства арахиса усиливаются. Aллepгeннocть apaxиca зaвиcит oт cтeпeни тeплoвoй oбpaбoтки: суxaя oбжapкa пoвышaeт aллepгeннocть, хотя в пpoцecce вapки она cнижaeтcя — пpeдпoлoжитeльнo чacть бeлкa пepexoдит в вoду.

Пepeкpёcтными aллepгeнaми пpи aллepгии нa apaxиc являютcя бoбoвыe (coя, гopox), кocтoчкoвыe плoды (вишня, cливa, чepeшня, aбpикocы, пepcики, миндaль), пacлёнoвыe (пoмидopы, кapтoфeль), бaнaны, издeлия из лaтeкca.

Cпeктp cимптoмoв у пищeвыx aллepгичecкиx peaкций дocтaтoчнo oбшиpeн, и тo, кaк пpoявляeтcя aллepгия в кaждoм кoнкpeтнoм cлучae, зaвиcит oт пути пoпaдaния aллepгeнa, вoзpacтa бoльнoгo и cocтoяния eгo opгaнизмa.  Aнaфилaктичecкий шoк — сaмaя cильнaя и oпacнaя paзнoвиднocть aллepгичecкoй peaкции нa apaxиc. Пpeдвecтникoм paзвития aнaфилaкcии чacтo являeтcя пaдeниe apтepиaльнoгo дaвлeния, чтo пpoявляeтcя пoблeднeниeм кoжныx пoкpoвoв и cлизиcтыx. Мoгут нaчaтьcя cильные диapeя, pвoта, бoли в жeлудкe и глoткe.

Целью данного исследования является определение специфических IgE к аллергену арахиса методом ImmunoCAP. Аллергодиагностика технологией ImmunoCAP характеризуется высокой точностью и специфичностью, что достигается обнаружением в очень малом количестве крови пациента даже низких концентраций IgE-антител. Исследование основано на иммунофлюоресцентном методе, что позволяет увеличить чувствительность в несколько раз по сравнению с другими диагностическими методами. Во всем мире до 80% определений специфических иммуноглобулинов IgE выполняется данным методом. ВОЗ и Всемирная организация аллергологов признают диагностику с использованием ImmunoCAP как «золотой стандарт», так как эта методика доказала свою точность и стабильность результатов в независимых исследованиях.

Для чего используется исследование?

  • Выявление сенсибилизации к арахису у детей и взрослых;
  • определение возможных причин обострения аллергического заболевания (аллергического ринита/риноконъюнктивита, бронхиальной астмы, атопического дерматита, крапивницы, анафилактического шока, ангионевротического отека, нарушения работы ЖКТ).

Когда назначается исследование?

  • При подозрении на аллергию на арахис у пациентов;
  • при обследовании пациентов с полисенсибилизацией;
  • при обследовании пациентов с клиническими проявлениями аллергических реакций (кожными высыпаниями, ангиоотеками, покраснением и жжением в ротовой полости, отеком век, слезотечением, чиханием, заложенностью, ринореей, кашлем, одышкой, бронхоспазмом, тошнотой, рвотой, диареей) после употребления арахиса;
  • при невозможности проведения кожных проб.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0. 00 — 0.35 кЕдА/л.

Причины повышенного результата:

  • сенсибилизация к арахису.

Причины отрицательного результата:

  • отсутствие сенсибилизации к данному аллергену;
  • длительное ограничение или исключение контакта с аллергеном.

Важные замечания

  • Выполнение данного исследования безопасно для пациента по сравнению с кожными тестами (in vivo), так как исключает контакт пациента с аллергеном. Прием антигистаминных препаратов и возрастные особенности не влияют на качество и точность исследования.

Также рекомендуется

  • Суммарные иммуноглобулины E (IgE) в сыворотке
  • Фадиатоп (ImmunoCAP)
  • Фадиатоп детский (ImmunoCAP)
  • Аллерген f309 — нут (турецкий горох), IgE
  • Аллерген f202 — орех кешью, IgE
  • Аллерген f203 — фисташковые орехи, IgE

+ определение специфических иммуноглобулинов класса E к прочим аллергенам

Кто назначает исследование?

Аллерголог, гастроэнтеролог, дерматолог, педиатр, терапевт, врач общей практики.

Литература

  • Pediatric Allergy: Principles and Practice, 18, 167-176.
  • Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods, Chapter 55, 1057-1070.
  • Nelson Textbook of Pediatrics, Chapter 146, 1121-1124.
  • Pollen–Food Syndrome. Antonella Muraro and Cristiana Alonzi. Food Allergy, Chapter 7, 83-98.
  • www.phadia.com. ImmunoCAP-Allergens.

Почему белка так ловко прыгает по деревьям – Наука – Коммерсантъ

Биомеханики из Калифорнийского университета в Беркли изучили повадки лисьих белок (Sciurus niger) — широко распространенного в Северной Америке вида белок. Выяснилось, что они понимают упругие свойства веток и пользуются этим пониманием, когда планируют свои прыжки.

Исследователи подчеркивают, что в их эксперименте белкам, даже если бы они сорвались вниз, ничто не угрожало. В природе же ошибка в месте отталкивания или приземления запросто может стоить животному жизни.

Калифорнийские биомеханики не стали далеко ходить: объект их исследования во множестве гнездится на окраине университетского кампуса. Известно, как падки белки на арахис,— он и послужил главным мотивирующим агентом в эксперименте.

Ученые подвесили на высоте полутора метров от земли стальной лист, прикрепили к нему горизонтально гибкий прут, а также нечто вроде посадочной площадки. Расстояние между ними можно было регулировать. Желание грызть арахис заставляло белок перепрыгивать с прута на площадку — почти так же, как они делают это в природе, перепрыгивая с одной гибкой ветки на другую.

Пруты были одинаковой длины, но разной гибкости, и исследователи их периодически меняли, усложняя задачу.

Белки по первым шагам определяли гибкость прута и делали для себя соответствующие выводы, что выражалось в изменении точки отталкивания. Чем гибче прут, тем раньше они стартовали, несмотря на то что длина прыжка из-за этого заметно увеличивалась. До экспериментов ученые были уверены, что белки стараются минимизировать длину прыжка.

Второй вывод более очевидный: белки прекрасно умеют учиться. Если первые приземления на площадку иногда выглядели рискованными, белки даже повисали на передних или задних лапах, то следующие оказывались куда более точными.

«Вроде бы очевидно, что белки не полагаются только на инстинкт, когда прыгают, но исследование моих коллег показало, насколько большую умственную работу они способны проделать, чтобы обеспечить безопасное передвижение»,— восхищается Джесси Янг из Северо-Восточного медицинского университета Огайо. Он не принимал участия в работе.

Леонтий Кривов, по материалам статьи Science

Белка — это… Что такое Белка?

Бе́лки (лат. Sciurus) — род грызунов семейства беличьих. Кроме собственно рода Sciurus, белками называют ещё целый ряд представителей семейства беличьих из родов красные белки (Tamiasciurus), пальмовые белки (Funambulus) и многих других. Что касается собственно рода Sciurus, то он объединяет в себя около 30 видов, распространённых в Европе, Северной и Южной Америке и в умеренном поясе Азии.

Общие сведения

Имеет удлинённое тело с пушистым длинным хвостом, уши длинные, цвет темно-бурый с белым брюшком, иногда серый (особенно зимой). Водятся повсюду, кроме Австралии. Белка является источником ценного меха.

Одной из широко известных отличительных особенностей многих белок является их способность запасать на зиму орехи. Некоторые виды орехи закапывают в землю, другие прячут их в дуплах деревьев. Как полагают учёные, плохая память некоторых видов белок, в частности серой, помогает сохранять леса, так как они закапывают орехи в землю и забывают про них, а из проросших семян появляются новые деревья

[1].

Белка оглядывается Белка играет с жёлудями

В отличие от зайцев или оленей, белки не способны усваивать клетчатку[источник не указан 58 дней], и поэтому в основном питаются растительностью, богатой белками, углеводами и жирами. Самым тяжёлым временем для белок является ранняя весна, когда зарытые семена начинают прорастать и более не могут служить в качестве пищи, а новые ещё не поспели. В этот период белки питаются почками деревьев, в частности серебристого клёна (Acer saccharinum). Несмотря на широко распространённое мнение, белки всеядны: кроме орехов, семян, плодов, грибов и зелёной растительности они также употребляют в пищу насекомых, яйца и даже небольших птиц, млекопитающих и лягушек. Очень часто эта пища заменяет белкам орехи в тропических странах.

Белка прячется, сливаясь с окружающим пейзажем Белок можно приручить для кормления с рук Белка, вид спереди

Белки считаются умными животными, в населённых пунктах они способны кормиться из птичьих кормушек, выкапывать высаженные растения в поисках семян и селиться в помещениях, таких как мансарды. Хотя многие компании продают кормушки с защитой от белок, очень немногие из них в действительности являются таковыми.

Иногда белки считаются вредителями, так как могут грызть всё что можно и нельзя; их зубы всегда острые и постепенно стачиваются (у грызунов зубы растут постоянно). Домовладельцы на территориях с большой популяцией белок должны тщательно закрывать свои подвалы и чердаки, так как белки могут устроить там свои гнёзда или испортить что-нибудь. Некоторые жильцы используют более гуманные методы для отпугивания белок — разбрасывают на чердаках и подвалах шерсть домашних животных (собак или кошек), что даёт белкам почувствовать в этих местах присутствие хищника. Чучела, как правило, игнорируются животными, и лучший способ предохранить какую-либо вещь от порчи — это смазать её чем-нибудь несъедобным, вроде чёрного перца. Иногда для белок устраивают ловушки и затем переносят их подальше от жилища.

Белок можно приручить для кормления с рук. Поскольку они приспособлены прятать излишки еды, они будут брать у вас столько, сколько вы будете предлагать. Если человек начинает прикармливать белку, она вернётся к нему через день за новой порцией. Белки, живущие в парках и садах в черте города, давно усвоили, что человек является источником продовольствия. Кормить белок с рук всё же не рекомендуется, так как они могут быть заражены чумой или другими животными болезнями. Даже если они не больны, то они могут поранить руку или больно укусить.

Белки могут стать причиной нарушений электроснабжения, вызывая короткие замыкания на элементах линий электропередач, находящихся под высоким напряжением. В США белки дважды в истории становились причиной понижения биржевого индекса высоких технологий NASDAQ и вызвали каскадное отключение электричества в алабамском университете. Они часто точат свои зубы о ветки деревьев, но не в состоянии отличить ветки от электрических проводов. В настоящее время для защиты проводов используют специальные резиновые щитки.

Одним из самых частых продуктов, которым подкармливают белок, является арахис. Однако недавние исследования учёных показали, что присутствующий в сыром арахисе фермент трипсин препятствует усвоению белка в кишечнике. Доктор Джеймс Киссветтер (англ. James K. Kieswetter) из Восточно-Вашингтонского университета (англ. Eastern Washington University) советует давать белкам прожаренный арахис[2]. Однако другие учёные говорят, что арахис в любом виде, а также семечки подсолнечника неполезны для белок, так как они бедны питательными веществами, в результате чего у белок может развиться метаболическая болезнь костей[3].

Классификация

  • Род Белки (Sciurus)[4]

Примечания

Литература

  • Davidson, Alan. Oxford Companion to Food (1999), «Squirrel». p. 750. ISBN 0-19-211579-0

Ссылки

Белкам в ставропольском парке Победы не грозит голодная зима

Белкам в ставропольском парке Победы не грозит голодная зима

Кира Лютова

Фото: pixabay.com/anya1-

В пресс-службе парка рассказали о любимых местах белок.

Специалисты Минприроды России призвали посетителей парков не кормить белок до зимы, чтобы зверьки не разучились искать еду и создавать запасы. Об этом сообщает сайт нацпроекта «Экология» 29 сентября. Между тем о белках, которые обитают в ставропольском парке Победы, можно не беспокоиться. У них корм в изобилии круглый год, сообщил корреспонденту телеканала «СвоёТВ» официальный представитель городских парков Сергей Видинёв.

«У нас есть определённые места для кормления белочек. Даже если в мороз они не найдут еды и посетители парка не станут их подкармливать, белки прибегут в зоопарк. Там им выделили территорию, которую никто не занимает, кроме белочек. Там у них самая главная точка кормления, кормушку специалисты пополняют каждый день, — рассказал Сергей Видинёв корреспонденту телеканала «СвоёТВ». —

Некоторые прибегают, покушают, а потом разбегаются по всему парку, у них там есть любимые места — например, на ипподроме, на спортивной школе. В самом парке у них есть много различного корма, кроме того, развешены кормушки. Посетители, насколько мы видим, угощают белок орешками и семечками».

Специалисты Минприроды отмечают, что белки нуждаются в помощи человека только зимой, в остальное время у них достаточно пищи в свободном доступе. Им понравятся сухофрукты, жёлуди, нежареные семечки, фундук в скорлупе, грецкие и кедровые орехи.

При этом специалисты утверждают, что кормить с рук зверьков запрещено: у белки острые зубы, и она может быть переносчиком болезней.

Также зоологи отмечают, что белкам нельзя давать миндаль, арахис, фисташки, косточки фруктов, хлеб, печенье и шоколад, для них это яд.

Как правильно кормить белок?

Белку можно смело отнести к всеядным грызунам, основную часть ее рациона составляет ореховая смесь, туда входят: фундук (лесной орех), кедровые и грецкие орехи, так же в небольшом количестве арахис. Семечки подсолнуха, тыквы, арбуза и дыни тоже являются неотъемлемой частью этой смеси.

Все компоненты смеси должны быть обязательно не жареными, не солеными, а орехи должны быть в скорлупе. Исключение может составлять грецкий орех, его нужно слегка расколоть. По возможности следует давать еловые и сосновые шишки. Весной белки с удовольствием едят побеги и почки деревьев. Включайте в рацион перепелиные яйца, как в сыром, так и вареном виде, мучных червей и муравьиные яйца, сухие говяжьи и рыбьи кости источник кальция и фосфора. Из фруктов белки предпочитают яблоки, груши и бананы, к овощам относятся пренебрежительно.

В распоряжении белки всегда должна быть чистая вода. Поилку следует установить так, чтобы зверек не переворачивал ее во время перемещений по клетке.

ВНИМАНИЕ!!! Белок не стоит баловать едой, они должны постоянно находиться в возбуждении, вызванном поисками пищи. Ни в коем случае не стоит давать белкам миндаль – это сильнейший яд!
Помните: МИНДАЛЬНЫЙ ОРЕХ – ЯД для белок!!!

Выписка из “Книги рационов” Московского Зоопарка

Основные нормы кормления животных

наименование кормаг/сут
1 хлеб пшен. ежедневно 10
2 орехи лесные ежедневно 10
3 орехи грецкие через 2 дня 10
4 орехи кедровые ежедневно 10
5 орехи земляные ежедневно 10
6 каштан через день 10
7 семена подсолн. ежедневно 10
8 семена тыквы ежедневно 10
9 яблоки через день 5
10 морковка через день 5
11 капуста через день 5
12 фрукты, ягоды ежедневно 2
13 Сухофрукты ежедневно 2
14 сахар печенье для работы 2
15 Конопля ежедневно 2
16 грибы сухие ежедневно 2
17 Салат ежедневно 2
18 творог ежедневно 2
19 Молоко ежедневно 3
20 масло слив. ежедневно 2
21 яйцо курин. через день 1
22 Мед чередовать 2
23 Повидло чередовать 2
24 Соль ежедневно 2
25 Мел чередовать 2
26 Костная мука чередовать 2
27 червь мучной ежедневно 2
28 рыба ежедневно 2
29 трава, ветки ежедневно вволю
30 шишки ежедневно вволю
31 хвоя ежедневно вволю

Наша компания уже очень давно занимается созданием и обустройством маленьких домашних уголков и мини-зоопарков. Белки являются одними из самых неприхотливых и интересных животных для нашей средней полосы, они будут жить свободно на вашем участке и без устали радовать вашу семью и всех гостей. Вы можете заказать в нашей компании очаровательных белок, а так же вольер, домики, кормушки, корм и аксессуары. Опытные зоотехники расскажут, как нужно кормить белок и организуют надлежащий уход. Позвоните по телефону (499) 340-17-93 или заполните  простую форму внизу страницы и наши специалисты в ближайшее время свяжутся с вами.


Задать вопрос / Сделать заказ

Можно ли сделать арахис менее аллергенным?

Результаты исследования на мышах могут быть неизвестны в течение года или дольше, но они основаны на исследованиях, начатых несколько лет назад с использованием более ранней версии обработанного алькалазой арахиса. В этом клиническом эксперименте исследователи нанесли микроскопические количества экстрактов обработанного и необработанного арахиса на внутреннюю поверхность предплечий девяти человек-добровольцев с аллергией на арахис и искали любые кожные обострения. Результаты этого классического теста «кожный укол» обнадеживают: купание арахиса с алькалазой в течение трех часов привело к снижению аллергической реакции на 60%. Более того, у нескольких участников не было никакой аллергической чувствительности к обработанным ферментами образцам арахиса. С тех пор команда Рассела усовершенствовала свою технику алкалазы, дополнительно снизив в арахисе уровни Ara h 1, Ara h 2 и Ara h 6.

Однако в ходе испытания кожа нескольких добровольцев все еще сильно реагировала на обработанный арахис. Это подчеркивает проблему создания гипоаллергенных продуктов: люди могут реагировать на различные белки арахиса, и некоторые люди более чувствительны, чем другие.Трудно гарантировать, что безопасный арахис будет безопасен для всех, даже если он содержит резко сниженный уровень определенных аллергенов. По этой причине Рассел говорит, что ее продукт предназначен не для людей с аллергией на арахис, а для тех, кто уже ест обычные арахисовые продукты. Ее ближайшая цель состоит в том, чтобы крупный производитель продуктов питания сделал специальное арахисовое масло с более безопасным арахисом, которое, скажем, разрешено в школах, которые запрещают обычные продукты из арахиса для защиты учащихся-аллергиков. Но в дальнейшем Рассел представляет, как крупные компании будут использовать более безопасный арахис более широко в других продуктах, как для устранения смертельного перекрестного загрязнения в процессе производства, так и для случайного употребления в закусках и пищевых продуктах со скрытым арахисом. «Если у вас есть ребенок с аллергией на арахис, этот продукт даст вам уверенность в том, что вы отправите своего ребенка в мир, где арахис может проникнуть в их жизнь», — говорит Рассел, хотя этот сценарий сталкивается с серьезными препятствиями.

Чтобы даже начать пытаться воплотить эту мечту в жизнь, по мнению отраслевых экспертов, фермент должен работать стабильно в каждой партии.«Вы должны быть на 100 процентов уверены, что он проник в каждый арахис», — объясняет Патрик Арчер, президент American Peanut Council. Он также скептически относится к применению генетики, чтобы сделать арахис более безопасным. «Вам нужно будет изменить все сорта семян арахиса в стране. С точки зрения логистики и прочего это было бы проблемой ».

Хотя в процессе обработки Alrgn Bio используется алкалаза, которая уже использовалась в пищевых продуктах, F.D.A. скорее всего, придется тщательно изучить арахис, который будет продаваться как менее аллергенный.Остается неясным, как регулирующие органы могут рассматривать такие заявления, как «гипоаллергенный» или «пониженный уровень аллергена». Правительственные постановления в Соединенных Штатах строго контролируют, как заявления об аллергенах могут быть сделаны потребителям: если алкогольный напиток, например, содержит исходные ингредиенты на основе глютена, он не может быть помечен как «безглютеновый», даже если в конечном итоге он не содержит обнаруживаемый глютен. Производители пива Omission, которые удаляют глютен из ячменя в процессе пивоварения с помощью другого промышленного фермента Brewers Clarex, маркируют свою продукцию в США как «созданную для удаления глютена».Тем не менее, у этого пива есть сильные поклонники, как и у молока Lactaid, которое полагается на фермент лактазу, расщепляющий лактозный сахар, который вызывает проблемы с пищеварением у некоторых людей, когда они потребляют молочные продукты.

Генетические манипуляции не помогли удалить все аллергены, содержащиеся в арахисе, и сталкиваются с дополнительными препятствиями, поскольку многие потребители не согласны с идеей генетически модифицированных продуктов. Ученые-биоинженеры, пытающиеся избавиться от аллергенов в арахисе, надеются исключить гены из конечного продукта, а не вводить какие-либо новые.Это может быть важным различием в глазах некоторых регулирующих органов. В апреле USD.A. определили, что белый шампиньон, генетически отредактированный с использованием технологии Crispr для предотвращения потемнения, не подлежал особому контролю со стороны агентства как потенциальный сорняк или вредитель, поскольку конечный продукт не содержал чужеродной ДНК. Тем не менее, пока что F.D.A. не имеет утвержденных заявлений на этикетках о пониженной аллергенности каких-либо пищевых продуктов, продаваемых в США.

Есть свидетельства того, что производители продуктов питания могут быть открыты для внедрения инновационных арахисов. В 1990-х годах ученые объявили, что они разработали сорта арахиса, которые содержат более высокий уровень олеиновой кислоты, которая считается полезной для сердца, а также увеличивает срок хранения орехов. Этот арахис получил широкое признание в промышленности: в прошлом году Mars Chocolate, производитель арахиса M & Ms и Snickers, объявил, что к 2017 году его североамериканские продукты будут содержать только этот вид. Но Джеймс Р. Бейкер-младший, аллерголог, возглавляющий некоммерческую организацию Группа по защите интересов пищевой аллергии «Исследования и образование» также не уверена, можно ли сделать арахис, который гарантированно будет более безопасным, и пойдут ли на него потребители.«В этом есть теоретический потенциал», — говорит он. «Они проверит на рынке, рационально ли это. Это будет кислотное испытание ».

Бёркс, чьи исследования аллергии на арахис открыли новые горизонты, сосредоточил свою собственную работу на методах лечения, которые переобучают иммунную систему пораженных людей, подвергая их воздействию крошечных количеств этой пищи. Он осторожно оптимистично относится к измененным арахисам, допуская, что они, возможно, когда-нибудь будут использованы для такого рода переподготовки. Но Бёркс говорит, что цель предотвращения случайных смертей путем замены арахиса для населения в целом более безопасным вариантом становится все более труднодостижимой, поскольку ученые все больше узнают о том, насколько природа и сила аллергии на арахис могут варьироваться от одного человека к другому.«Все, что мы узнали об аллергических белках с 1990-х годов, говорит нам, что чем больше мы знаем, тем труднее их предотвратить».

Аллергия на орехи и арахис (для подростков)

Что такое аллергия на арахис и древесные орехи?

Арахис — один из наиболее распространенных продуктов, вызывающих аллергию, и он часто попадает в то, чего вы не ожидаете. Возьмем, к примеру, перец чили: он может быть загущен молотым арахисом.

Арахис на самом деле не настоящий орех; они бобовые (из той же семьи, что и горох и чечевица). Но белки арахиса похожи по структуре на белки древесных орехов. По этой причине люди, страдающие аллергией на арахис, также могут иметь аллергию на древесные орехи, такие как миндаль, бразильские орехи, грецкие орехи, фундук, орехи макадамия, фисташки, пекан и кешью.

Иногда люди со временем перерастают некоторые пищевые аллергии (например, аллергию на молоко, яйца, сою и пшеницу), но у многих людей аллергия на арахис и древесные орехи сохраняется на всю жизнь.

Что происходит при аллергии на древесный орех или арахис?

Когда у кого-то есть аллергия на орехи, иммунная система организма, которая обычно борется с инфекциями, чрезмерно реагирует на белки в орехе.Если человек ест что-то, что содержит орех, организм думает, что эти белки являются вредными захватчиками, и в ответ очень усердно борется с захватчиками. Это вызывает аллергическую реакцию.

Даже небольшое количество белка арахиса или древесного ореха может вызвать реакцию. Но аллергические реакции от вдыхания мелких частиц орехов или арахиса возникают редко. Это потому, что пищу обычно нужно съесть, чтобы вызвать реакцию. Большинство продуктов, содержащих арахис, не позволяют белку выйти в воздух, чтобы вызвать реакцию.И просто запах продуктов, содержащих арахис, не вызовет его, потому что запах не содержит белка.

Каковы признаки и симптомы аллергии на орехи?

Когда у кого-то с аллергией на арахис или древесные орехи есть что-то с орехами, организм выделяет химические вещества, такие как

гистамин.

Это может вызвать такие симптомы, как:

  • хрипит
  • проблемы с дыханием
  • кашляет
  • чихание
  • охриплость
  • герметичность горла
  • боль в животе
  • рвота
  • понос
  • зудящие, слезящиеся или опухшие глаза
  • ульев
  • набухание
  • падение артериального давления
  • головокружение или обморок
  • беспокойство или ощущение, что что-то плохое происходит

Реакция на такие продукты, как арахис и древесные орехи, может быть разной. Все зависит от человека — и иногда один и тот же человек может по-разному реагировать в разное время.

Как лечить аллергическую реакцию?

Аллергия на орехи и арахис может вызвать серьезную реакцию, называемую анафилаксией . Анафилаксия может начаться с тех же симптомов, что и менее тяжелая реакция, но затем быстро ухудшиться, что приведет к затруднению дыхания, головокружению или потере сознания. Если не лечить сразу, анафилаксия может быть опасной для жизни.

Если у вас аллергия на арахис или древесные орехи (или любая серьезная пищевая аллергия), врач попросит вас иметь при себе автоинжектор эпинефрина на случай чрезвычайной ситуации.

Автоинжектор адреналина (произносится: э-пух-NEH-frin) — это лекарство, отпускаемое по рецепту, которое поставляется в небольшом, удобном для переноски контейнере. Легко использовать. Ваш врач покажет вам, как это сделать. Держите адреналин при себе, а не в шкафчике или в кабинете медсестры.

При аллергической реакции на счету каждая секунда. Если у вас появились серьезные аллергические симптомы, такие как отек рта или горла или затрудненное дыхание, немедленно используйте автоинжектор адреналина. Также используйте его сразу же, если ваши симптомы затрагивают две разные части тела, например, крапивница с рвотой. Затем позвоните 911 и попросите кого-нибудь отвезти вас в отделение неотложной помощи. Вам необходимо находиться под медицинским наблюдением, потому что даже если худшее уже прошло, может случиться вторая волна серьезных симптомов.

Врач также может дать вам план действий при аллергии, который поможет вам подготовиться, распознать и лечить аллергическую реакцию.Поделитесь планом со всеми, кому нужно знать, например, с родственниками, руководителями школы и тренерами. Также подумайте о ношении браслета с медицинским предупреждением.

Постоянное наличие адреналина под рукой должно быть лишь частью вашего плана действий. Также неплохо иметь при себе антигистаминные препараты, отпускаемые без рецепта (OTC), поскольку они могут помочь в лечении легких симптомов аллергии. Но никогда не используйте

антигистаминные препараты в качестве замены укола адреналина при опасных для жизни реакциях. Всегда используйте инъекцию адреналина в качестве первого лечения.
p.

Жизнь с аллергией на арахис или древесный орех

Если кожная аллергия показывает, что у вас аллергия на арахис или древесный орех,

аллерголог даст рекомендации, что делать.

Лучший способ предотвратить реакцию — избегать арахиса и древесных орехов. Отказ от орехов означает больше, чем просто отказ от них. Это также означает отказ от еды, которая может содержать орехи или арахис в качестве ингредиентов.

Лучший способ убедиться, что в продукте нет орехов, — это прочитать этикетку.Производители продуктов питания, продаваемых в Соединенных Штатах, должны указывать на своих этикетках, содержат ли продукты арахис или древесные орехи. Сначала проверьте список ингредиентов.

После проверки списка ингредиентов найдите на этикетке такие фразы:

  • «может содержать орехи»
  • «производится на общем оборудовании с древесными орехами или арахисом»

Людям, страдающим аллергией на орехи, следует избегать продуктов с такими заявлениями на этикетке. Хотя в этих продуктах могут не использоваться ореховые ингредиенты, есть предупреждения, чтобы люди знали, что пища может содержать небольшие следы орехов.Это может произойти в результате так называемого «перекрестного заражения». Это когда орехи попадают в пищевой продукт, потому что он производится или подается в месте, где орехи используются в других продуктах питания. Производители не обязаны указывать арахис или древесные орехи на этикетке, когда может произойти случайное перекрестное загрязнение, но многие это делают.

К продуктам самого высокого риска для людей с аллергией на арахис или древесный орех относятся:

  • Печенье и выпечка. Даже если выпечка не содержит ореховых ингредиентов, возможно, они вступили в контакт с арахисом или древесными орехами в результате перекрестного загрязнения.Если вы точно не знаете, из чего была приготовлена ​​еда и где она была приготовлена, безопаснее всего избегать покупного в магазине или пекарни печенья и другой выпечки.
  • Конфеты. Конфеты, изготовленные небольшими пекарнями или производителями (или домашние конфеты), могут содержать орехи в качестве скрытого ингредиента. Самый безопасный план — есть только конфеты, произведенные крупными производителями, на этикетках которых указано, что они безопасны.
  • Мороженое. К сожалению, в кафе-мороженых часто бывает перекрестное заражение из-за общих ложек.Это также возможно в магазинах мягкого мороженого, заварного крема, водяного льда и йогуртов, потому что один и тот же дозатор и посуда часто используются для множества разных вкусов. Вместо этого сделайте то же, что и с конфетами: купите кадки мороженого в супермаркете и убедитесь, что они изготовлены крупным производителем, а на этикетках указано, что они безопасны.
  • Азиатская, африканская и др. Кухня. Африканские и азиатские (особенно тайские, китайские и индийские) продукты часто содержат арахис или древесные орехи.В мексиканских и средиземноморских продуктах также могут использоваться орехи, поэтому с этими продуктами высок риск перекрестного заражения.
  • Соусы. Многие повара используют арахис или арахисовое масло для загущения чили и других соусов.

Всегда будьте осторожны. Даже если вы раньше ели еду, производители иногда меняют свои процессы — например, переключают поставщиков на компанию, которая использует общее оборудование с орехами. Поскольку ингредиенты могут меняться, важно каждый раз читать этикетку, даже если раньше еда была безопасной.И два продукта, которые кажутся одинаковыми, также могут отличаться по способу приготовления.

Что еще мне нужно знать?

Вот еще что нужно запомнить:

  • Следите за перекрестным загрязнением кухонных поверхностей и посуды — от ножей и разделочных досок до тостера. Убедитесь, что нож, который другой член семьи использовал для приготовления бутербродов с арахисовым маслом, не использовался для смазывания вашего хлеба и что ореховый хлеб не поджаривался в том же тостере, который вы используете.
  • Избегайте приготовленных продуктов, которые вы приготовили не сами — чего-либо с неизвестным списком ингредиентов.
  • Сообщите всем, кто занимается вашей едой, от родственников до официантов в ресторане, что у вас аллергия на орехи. Если менеджер, шеф-повар или владелец ресторана обеспокоены вашим запросом на приготовление пищи без арахиса или орехов, не ешьте там.
  • Готовьте школьные обеды и закуски дома, где вы можете контролировать приготовление.
  • Убедитесь, что ваша школа знает о вашей аллергии и разработала для вас план действий.
  • Всегда держите под рукой спасательные лекарства (включая адреналин) — не в шкафчике, а в кармане, сумочке или сумке, которые всегда с вами.

Порой жизнь с пищевой аллергией может показаться сложной. Но по мере того, как у все большего и большего числа людей диагностируется пищевая аллергия, предприятия и рестораны все больше осознают риски, с которыми они сталкиваются.

Если друзья, которых вы посещаете или с которыми обедаете, не знают о вашей пищевой аллергии, заранее сообщите им, чтобы они приготовили несколько простых вещей (например, не делитесь напитком после того, как съели бутерброд с арахисовым маслом!).Скорее всего, они поймут. Как ваши друзья, они, вероятно, надеются, что вы будете так же внимательны, когда дойдете до них!

Функциональная биология аллергенов арахиса и возможные связи с их аллергенностью

Аллергия. 2019 Май; 74 (5): 888–898.

1 и 2

Пегги Озиас ‐ Акинс

1 Генетика и геномика и Департамент садоводства, Институт селекции растений, Университет Джорджии, Тифтон, Грузия,

Хеймо Брайтенедер

2 Институт патофизиологии и аллергологических исследований, Венский медицинский университет, Вена, Австрия,

1 Генетика и геномика и Департамент садоводства, Институт селекции растений, Университет Джорджии, Тифтон, Грузия,

2 Институт патофизиологии и исследований аллергии, Венский медицинский университет, Вена, Австрия,

Автор, ответственный за переписку. * Переписка
Пегги Озиас ‐ Акинс, Департамент садоводства, Институт селекции, генетики и геномики растений, Университет Джорджии, Тифтон, Джорджия.
Эл. Почта: [email protected],
и
Heimo Breiteneder, Институт патофизиологии и исследований аллергии, Венский медицинский университет, Вена, Австрия.
Эл. Почта: [email protected],

Поступила в редакцию 20 ноября 2018 г .; Пересмотрено 17 декабря 2018 г .; Принято 6 января 2019 г.

Авторские права © 2019 Авторы. Allergy Опубликовано John Wiley & Sons Ltd. Это статья в открытом доступе в соответствии с условиями http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Лицензии, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии оригинальная работа процитирована должным образом. Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Арахис является одним из наиболее распространенных пищевых триггеров фатальной анафилаксии во всем мире, хотя аллергия на арахис поражает лишь 1–2% населения в целом. Арахис является источником сильнодействующих аллергенных белков. Выясняется, что аллергенность некоторых белков связана с их биологической функцией. Арахис — необычная культура, поскольку он цветет над землей, но дает стручки, содержащие семена, под землей. Эта так называемая геокарпическая форма плодоношения подвергает стручки и семена во время их развития переносимым через почву патогенам и вредителям. Повреждение вредителями также может открыть пути проникновения условно-патогенных грибов, таких как Aspergillus . Хотя белки семян выполняют основные функции в резервуарах питательных веществ, тельцах-хранилищах липидов или цитоскелете, они также эволюционировали, чтобы действовать как часть системы защиты растений, чтобы улучшить приспособленность и выживаемость видов.При взаимодействии с патогенами или вредителями эти белки модифицируют и повреждают мембраны клеток, взаимодействуют с иммунными рецепторами и модулируют сигнальные пути. Более того, после воздействия иммунная система предрасположенных людей реагирует на эти белки с образованием специфических IgE. В этом обзоре исследуется эволюционная биология арахиса и его белков семян и подчеркиваются возможные связи между биологической функцией белков и их аллергенностью.

Ключевые слова: эволюционная биология арахиса, функциональная биология аллергенов арахиса, геокарпия, вредители и патогены арахиса, токсинная гипотеза аллергии

1.ЭВОЛЮЦИЯ АРАХИСА

Арахис ( Arachis hypogaea L.) и его дикие родственники являются эндемиками Южной Америки, начиная от современной Бразилии и заканчивая Боливией, Аргентиной, Парагваем и Уругваем.1 Сегодняшний культивируемый арахис является тетраплоидным (AABB). геном), является членом семейства бобовых (Fabaceae) и возник в результате редкого случая гибридизации двух диплоидных видов: Arachis duranensis (геном AA) и Arachis ipaensis (геном BB) (рисунок). Хотя эти два вида изначально не встречались в одних и тех же географических районах, A.ipaensis почти наверняка был доставлен в центр разнообразия A. duranensis людьми, в результате чего эти два вида оказались в тесном контакте2. диплоидные виды не спариваются регулярно в мейозе, и поэтому диплоидный гибрид бесплоден. Соматическое или гаметное спонтанное удвоение хромосом привело к эволюции тетраплоидного арахиса, что можно повторить с помощью искусственной гибридизации и индуцированного удвоения хромосом с использованием ингибиторов митотического веретена (рисунок).3 Селективное давление на межвидовой гибрид оказывалось людьми из-за его большего размера семян, а также его большей продуктивности по сравнению с ранее культивированными диплоидными видами, что привело к одомашниванию и выращиванию этой важной культуры1.

Домашний тетраплоидный арахис ( Arachis hypogaea , геном AABB) был создан путем спонтанной гибридизации и удвоения хромосом диплоидных предшественников Arachis duranensis (геном AA) и Arachis ipaensis (геном BB).Существующие образцы этих двух видов могут быть искусственно гибридизированы, а хромосомы удвоены для создания синтетических тетраплоидов, которые интерферируют с культурным арахисом. Синтетические тетраплоиды полезны для восстановления аллельного разнообразия, утраченного из-за узкого места приручения. Материалы и изображения любезно предоставлены Е Чу, Университет Джорджии

2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ И ЗНАЧЕНИЕ В МИРЕ

Культурный арахис был перевезен в XVI веке из основных и второстепенных центров происхождения в Южной Америке в Африку и Индию португальскими исследователями. и в Китай и Индонезию испанскими исследователями.3 Впоследствии она мигрировала в Северную Америку с работорговлей. Арахис, который чаще называют арахисом в Азии и Африке, теперь выращивают в субтропических и тропических регионах мира. Четыре рыночных типа, Бегун, Вирджиния, Испанский и Валенсийский, происходят от двух разных подвидов: A. hypogaea ssp. hypogaea и A. hypogaea ssp. fastigiata , и выращиваются, в зависимости от конечного использования, для потребления масла, скорлупы, кондитерских изделий или арахисового масла.Арахис является четвертым по значимости масличным в мире, по объему производства уступая только сою, рапсу и подсолнечнику (Продовольственная и сельскохозяйственная организация, www. fao.org/faostat; по состоянию на 11/2018). Китай является крупнейшим производителем, а Индия занимает второе место, причем обе страны используют этот урожай в основном для производства масла. В то время как Соединенные Штаты выращивают только около 6% мирового арахиса, они занимают четвертое место по производству, а арахис приобрел популярность как культура в начале 20-го века благодаря исследовательским усилиям доктора Х.Джордж Вашингтон Карвер. Соединенные Штаты — самый эффективный производитель, средняя урожайность в настоящее время превышает 4000 кг / га по сравнению с <1000 в Африке. В Соединенных Штатах также существуют стандартные отраслевые меры, такие как сортировка и тестирование на афлатоксины, чтобы гарантировать качество продуктов, которые доходят до потребителей. К сожалению, потребители в развивающихся странах могут потреблять некачественный продукт, если продуктов питания не хватает. В Соединенных Штатах к 2016 году потребление арахиса составило> 3 кг на душу населения, больше, чем миндаль, орехи пекан, грецкие орехи и фисташки (https: // www. ers.usda.gov/; по состоянию на 11/2018 г.). Пищевая ценность арахиса все больше признается, хотя более 1% населения демонстрирует аллергические реакции на этот пищевой ингредиент.

Зрелые семена арахиса, состоящие примерно из 45-50% масла и 25% белка, 5, 6, являются отличным источником макроэлементов, а также минералов и витаминов, особенно витаминов B и E и фолиевой кислоты7. особенно привлекательны для разработки готовых к употреблению лечебных пищевых продуктов (RUTF) для лечения острого недоедания у детей.8, 9 Энергетическая, богатая липидами паста RUTF остается стабильной более года без охлаждения и может применяться в домашних условиях, а не во время длительного и тяжелого пребывания в больнице. RUTF регулярно проводится более чем в 50 странах под руководством ЮНИСЕФ. Таким образом, в то время как аллергенность вызывает беспокойство в промышленно развитых странах, способность арахиса спасать жизни признана в развивающихся странах.

3. ГЕОКАРПИЯ И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ

Цветки Arachis развиваются над землей и в основном самооплодотворяются, хотя деятельность пчел может приводить к низкой частоте перекрестного оплодотворения и, как следствие, к потоку генов. 10 Яичник у основания цветка разовьется в плод («стручок») после оплодотворения яйцеклетки и центральной клетки сперматозоидами, выпущенными из пыльцевой трубки. Меристема, соединяющая яичник, заставляет гинофор («штифт») удлиняться, выталкивая яичник под землю. 11 Там рост эмбриона и яичника приводит к увеличению и созреванию плода. Геокарпия, возможно, была выбрана как приспособление к условиям произрастания в рыхлых почвах аллювиальных пойм, которые также могут подвергаться сильной засухе и пожарам в засушливый период.Распространение геокарпических плодов на большие расстояния в природе чаще всего осуществляется водой в текущих реках и ручьях. Следовательно, изоляция в речных бассейнах была одной из эволюционных сил, сформировавших род Arachis .12. Однако развитие подземных плодов естественным образом подвергает эту репродуктивную структуру и ее потребляемые семена воздействию почвенной микробиоты и вредителей, как полезных, так и вредных.13 Незрелые стручки и семена являются очень подвержена травмам вредителями и болезнями. Поскольку многие аллергенные белки арахиса являются запасными белками семян с предполагаемыми функциями защиты и устойчивости, их синтез регулируется развитием семян.14 Эта регуляция развития этих белков будет играть роль в реакции семян на вредителей или патогенов.

4. ВРЕДИТЕЛИ И ПАТОГЕНЫ АРАХИСА

Арахис чувствителен как к лиственным, так и к почвенным патогенам и вредителям, 15 но в этом обзоре описывается в первую очередь почвенная группа, поскольку эти патогены и вредители с наибольшей вероятностью повреждают семена арахиса. Насекомые, нематоды, грибковые и вирусные патогены влияют на производство и качество арахиса. Многие грибы могут поражать как наземные, так и подземные части растений, включая Sclerotium rolfsii (белая плесень или фитофтороз), Sclerotinia minor (склеротиния), Pythium spp.и Rhizoctonia solani .16 Белая плесень на сегодняшний день является наиболее серьезным патогеном, передаваемым через почву на юго-востоке США, где выращивается примерно 70% урожая арахиса в США, что часто приводит к снижению ценности урожая на 6-8%. 18 Белая плесень вместе с болезнями листовой пятнистости (поздняя пятнистость листьев, Passalora personata ; ранняя пятнистость листьев, Nothopassalora personata ) и вирус пятнистого увядания томатов (TSWV), тосповирус, составляют большую часть 13% потерь. в стоимости урожая каждый год на юго-востоке США.18, 19 Среди грибковых патогенов Sclerotium rolfsii распространен повсеместно в родных и растущих регионах арахиса, учитывая его предпочтение в теплой среде, где он процветает в условиях высокой влажности (https://wiki.bugwood.org/Main_Page; доступ 11 / 2018). Сильное заражение стручка белой плесенью может привести к сухой коричневой гнили. Менее серьезными симптомами являются обесцвечивание кожуры семян, вероятно, из-за выделяемой грибом щавелевой кислоты.15 Другими грибами, вызывающими гниль стручков в арахисе, являются Rhizoctonia solani и Pythium spp., оба космополитичны по географическому распространению, таким образом, патогены, с которыми арахис, вероятно, столкнулся в процессе эволюции. База данных USDA-ARS-GRIN каталогизирует отчеты об ассоциациях грибов-хозяев (https://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/). Грибковая инфекция стручков и семян может усугубляться поражением вредителями, такими как Elasmopalpus lignosellus (малый мотыль кукурузного стебля, LCB), Pangaeus bilineatus (жук-рояль) или Meloidogyne arenaria mat (корневой узел). Это вызывает особую озабоченность при заражении грибами Aspergillus flavus или Aspergillus parasiticus , которые продуцируют афлатоксины.Грибковая инфекция, однако, не всегда свидетельствует о продукции афлатоксина, поскольку биосинтетический путь, ведущий к выработке токсина, запускается окислительным стрессом20, 21 наиболее часто возникающим в результате воздействия на инфицированные стручки дефицита воды и высоких температур22.

Степень повреждения семян зависит от тяжести инфекции или заражения. Наиболее тяжелые проявления показаны на рисунке. Повреждение нематод может замедлить развитие стручка частично из-за повреждения корня, но также и непосредственно из-за повреждения стручка. Вероятно, что повреждение стручка нематодами также обеспечивает путь проникновения для Aspergillus spp23, как и травма из-за клопа-копателя24 и меньшего мотылька кукурузного стебля.25 Младший стебелек кукурузного стебля может либо скарифицировать старые стручки (оранжевый, коричневый и черный мезокарпий). ) 26 или проникают в более молодые стенки стручка (белый или желтый мезокарпий) 26, в то время как клоп-нор попадает в семенную полость и напрямую повреждает семя24. Предпочтение LCB стручкам на ранних стадиях развития приводит к проникновению и доступу к семенам, которые могут быть повреждены или потребляется.Такие молодые стручки содержат семена на незрелой стадии развития с более низким уровнем накопления запасного белка в семенах14.

Семена арахиса развиваются под землей и могут подвергаться воздействию насекомых, нематод, грибковых вредителей и патогенов. Особое беспокойство вызывают повреждения от (A) клопа-нор ( Pangaeus bilineatus ) и (B) мотылька кукурузного стебля ( Elasmopalpus lignosellus ), оба из которых связаны с Aspergillus flavus (C, D) и могут привести к заражение афлатоксином. Аналогичный результат может быть получен после заражения нематодами ( Meloidogyne arenaria ) (E) незрелых стручков, показанных здесь в виде окрашенных эриоглауцином (голубых) яичных масс. Белая плесень, одно из наиболее разрушительных грибковых заболеваний арахиса, вызываемое Sclerotium rolfsii , может вызывать различные уровни повреждения стручков и семян (F) (вверху — повреждены, внизу — здоровые). Фитофтороз склеротинии ( Sclerotinia minor ) также может повредить семена (G). Изображения любезно предоставлены Марком Эбни, Университет Джорджии (A-D), Лариссой Аррайс Гимараес, Университет Джорджии (E), Кэтлин Марасиган, Университет Джорджии (F), и Ребеккой Беннетт, USDA-ARS (G)

5.АРАХИС КАК ИСТОЧНИК АЛЛЕРГЕНОВ

Самыми распространенными пищевыми триггерами фатальной анафилаксии во всем мире являются арахис и древесные орехи27. Арахис является источником множества сильнодействующих аллергенных белков, которые могут вызывать серьезные анафилактические реакции даже в небольших количествах. В настоящее время (11/2018) 16 аллергенов арахиса официально признаны Подкомитетом по номенклатуре аллергенов ВОЗ / IUIS (http://www.allergen.org). По структуре белков (рисунок) аллергены арахиса можно разделить на семь групп.28 Каждая из этих групп обладает разной степенью аллергенной активности.29 Министерство сельского хозяйства США сообщило, что потребление арахиса на душу населения в 2016 г. составило 3,3 кг (https://www.ers.usda.gov/data-products/food-availability-per -capita-data-system /; по состоянию на 11/2018 г.), что указывает на то, что большая часть населения США подвержена воздействию арахиса. Тем не менее, аллергия на арахис и древесные орехи среди населения США в целом поражает только 1,4% взрослых и 2,1% детей в возрасте до 18 лет.4 Хотя анафилаксия, связанная с арахисом, относительно часто встречается у лиц, страдающих аллергией на арахис, смертность остается очень высокой. редкий.В целом, количество смертельных случаев, связанных с пищевой аллергией, составляет примерно 0,03–0,3 смертей на миллион человеко-лет среди населения США в целом27.

Лента с изображением имеющихся структур арахисовых аллергенов. A, Ara h 1 (регистрационный номер банка данных белков 3SMH), (B) Ara h 2 (PDB 3OB4), (C) Ara h 3 (PDB 3C3V), (D) Ara h 5 (PDB 4ESP), (E) Арах 6 (PDB 1W2Q), (F) Арах 8 (PDB 4M9B). Изображения были созданы с помощью системы молекулярного моделирования UCSF Chimera (https: // www.cgl.ucsf.edu/chimera/)

6. ГИПОТЕЗЫ АЛЛЕРГИИ НА ТОКСИНЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ

В 1991 году эволюционный биолог Марджи Профет опубликовала токсиновую гипотезу аллергии, в которой говорилось, что аллергический иммунный ответ развился как защитный механизм от токсичных веществ, которые существуют в окружающей среде в виде вторичных растительных соединений и ядов.30 Экспериментальное подтверждение было получено от групп Стивена Галли и Руслана Меджитова, которые показали, что IgE, направленный против пчелиного яда, или аллергена Api m 1, фосфолипазы A2 из пчелиного яда, могут защищать мышей, чувствительных к сублетальным дозам, от смертельных доз токсина. 31, 32 Недавние исследования предоставили доказательства того, что тучные клетки и IgE играют решающую роль в защите от паразитов, ядов членистоногих и животных.33, 34 В 2012 году Палм, Розенштейн и Меджитов опубликовали статью, в которой утверждали, что аллергический иммунитет играет важную роль в защита хозяина от ядов, гематофаговых жидкостей, вредных веществ окружающей среды и раздражителей35. Вопреки мнению, что аллергены являются безвредными веществами окружающей среды, многие из них вызывают повреждение клеток-хозяев (например, протеазы, дефенсины), а некоторые даже являются токсинами (например, , фосфолипазы А2, гиалуронидазы).Устойчивость к патогенам — необходимое условие выживания любого вида. У растений семена требуют высшей защиты. Многие белки семян арахиса, которые, вероятно, способствуют защите от патогенов, также являются аллергенами.

7. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ БИОЛОГИЯ БЕЛКОВ, ПРИСУТСТВУЮЩИХ В СЕМЕНАХ И АРАХИСЕ

7.1. Купины

Суперсемейство купинов включает 65 семейств белков, содержащих десятки тысяч функционально разнообразных белков (https://pfam. xfam.org/clan/CL0029; дата обращения 11/2018).36 Термин купин был дан для бета-бочкообразного домена, присутствующего во всех белках-членах этого суперсемейства. Эволюцию купина можно проследить от архей и бактерий до эукариот, включая высшие растения.37 Бикупины, содержащие два таких бета-ствола, были впервые идентифицированы в запасных белках семян высших растений.38 Аллергены арахиса Ara h 1 и Ara h 3 являются купинами ( Рисунок A, C). Купины можно разделить на вицилины и легумины. Вицилины, как и Ara h 1, обычно присутствуют в виде тримеров 7S. Легумины, как и Ara h 3, встречаются в виде гексамерных комплексов.Все вицилины семян бобовых очень неоднородны и состоят из множества различных субъединиц. Они являются продуктами мультигенных семейств, посттрансляционного процессинга и гликозилирования. Хотя запасные белки семян купина являются источником аминокислот для роста в процессе прорастания, они также обладают антимикробными и инсектицидными свойствами (таблица).

Таблица 1

Биологические функции белков с гомологами в протеоме семян арахиса

Типы белков (аллерген, присутствующий в арахисе) Источник Биологическая функция
Vicilins (Ara h 1) Орехи макадамии N-проксимальные пептиды проявляют антимикробную активность39
Семена тыквы, хлопка и какао N-проксимальные пептиды проявляют активность против патогенных грибов растений40
Арахис N-проксимальный пептид Ara h 1 подавляет рост грибов Mycosphaerella arachidicola и Fusarium oxysporum 42
Воровой горох, бобы адзуки, обыкновенные бобы, соя и бобы джек Сильно связываются с хитином, хитозаном и полностью ацетилированным хитином43, 44
Вигновый горох, устойчивый к семенам коровьего гороха Взаимодействует с эпителиальными клетками средней кишки вигнового жука, таким образом нарушая пищеварительные и абсорбционные процессы 46, 47, 48
Воровой горох Препятствует прорастанию спор или конидий фитопатогенных грибов, включая Fusarium oxysporum . 49, 50
Соевые бобы Подавляют фитопатогенные грибы F oxysporum и F латериций 52
2S альбумины (Ara h 2, Ara h 6, Ara h 7) Семена одуванчика Проявляют ингибирующую активность против плесени Phytophtora infestans 56
Семена маракуйи Подавляют рост фитопатогенных грибов F oxysporum и Colletotrichum lindemuthianum 57 год
Семена маракуйи проницаемость плазматической мембраны клеток S cerevisiae 58
Семечки подсолнечника Взаимодействуют с липидными пузырьками и липидными бислоями59
Семена кунжута Ингибит Klebsiella видов61
Касторовые бобы Разрушают бактериальные мембраны62
Неспецифические белки-переносчики липидов (Ara h 9, Ara h 16, Ara h 17) Arabidopsis thaliana и семена шпината Сильно подавляют бактериальные и грибковые патогены66
Семена лука Подавляют фитопатогенные грибы67 и взаимодействуют с фосфолипидными мембранами69
Семена подсолнечника Проницаемость интактных Fusarium solani Споры грибов68
Кофе в зернах Обеспечивают проницаемость плазматических мембран дрожжей и вызывают морфологические изменения70
Олеозины (Ara h 10, Ara h 11, Ara h 14, Ara h 15) Растения Ассоциируются с липидными каплями, заключенными в монослой фосфолипидов72
Дефенсины (Ara h 12, Ara h 13) Растения Взаимодействуют с соединениями клеточной мембраны грибов, такими как сфинголипиды или фосфолипиды78, 79
Бобы Активны против грамположительных и грамотрицательных бактерий81
Мунг Ингибирует альфа-амилазу личинок мучного червя Tenebrio molitor 82
Семена золотого дождя Показать ингибирующую активность трипсина 83
Профилины (Ara h 5) Общие Регулируют динамику полимеризации актина, 85, 86 связывают более 50 лигандов, включая регуляторы эндоцитоза, ядерные экспортные рецепторы и малые GTPases88
Toxoplasma gondii Связывается и индуцирует передачу сигналов через мышиные TLR11 и TLR1290
Белки, связанные с патогенезом растений, PR-10 (Ara h 8) Семена арахиса и какао Обладают противогрибковой активностью94, 95
Oca, клубнеплодная культура Анд Подавляет рост некоторых фитопатогенных бактерий и грибов96
Корни бобовых Crotalaria pallida Ингибирует пищеварительные протеиназы узловатой нематоды Meloidogyne incognita 97
Пыльца березы Связывается и значительно нарушает структуру липидного бислоя98

Запасной белок семян вицилина орехов макадамия содержит N-концевую сигнальную последовательность из 28 аминокислот (а. о.), N-проксимальную чрезвычайно гидрофильную область из 212 аминокислот и С-концевую область из 426 аминокислот, присутствующую во всех вицилинах. .39 N-проксимальная область состоит из четырех сегментов примерно по 50 а.о. каждый, обладающих мотивом C-XXX-C- (10-12) X-C-XXX-C. Эти противомикробные пептиды четырехцистеинового типа (AMP) высвобождаются, когда вицилин орехов макадамии обрабатывается во время прорастания семян и проявляет антимикробную активность. Вицилины тыквы, хлопка и какао содержат аналогичные сегменты, обладающие мотивом из четырех цистеинов. Эти пептиды являются важными элементами защиты растений от патогенных грибов растений. 40 Присутствие богатой цистеином гидрофильной области, проксимальной к N-концевому сигнальному пептиду, также является признаком Ara h 1 из арахиса.Сигнальный пептид направляет Ara h 1 в запасную вакуоль, где этот N-проксимальный пептид отщепляется. Он содержит три IgE-связывающих эпитопа, два из которых являются основными.41 Этот пептид был позже выделен из семян арахиса и назван гипогином, и было показано, что он подавляет рост грибов Mycosphaerella arachidicola , Fusarium oxysporum и Coprinus comatus . .42 На сегодняшний день гипогин не включен в список официальных аллергенов арахиса.

Запасные белки вицилина, выделенные из семян вигны ( Vigna unguiculata ), фасоли адзуки ( V radiata ), фасоли обыкновенной ( Phaseolus vulgaris ), сои ( Glycine max ) и фасоли канавалии ensiformis ), как было показано, прочно связывается с хитином, хитозаном и полностью ацетилированным хитином.43, 44 Воровой горох являются предпочтительными семенами-хозяевами для семенного жука вигнового гороха ( Callosobruchus maculatus ), вызывающего серьезные послеуборочные потери. Вицилины, выделенные из устойчивой линии вигнового гороха, сильно ингибировали развитие личинок C. maculatus .45 Было показано, что вицилины из устойчивого вигнового гороха прочно связываются с хитиновыми структурами, присутствующими в апикальной части микроворсинок эпителия средней кишки личинок C. maculatus . 46 Это мешает процессам пищеварения и всасывания, что приводит к существенному подавлению роста личинок, питающихся устойчивыми семенами. Токсичность этих вицилинов, по-видимому, связана с их взаимодействием с N -ацетилглюкозамином, содержащим гликопротеины и другими составляющими микровиллярной мембраны, до их интернализации энтероцитами, что приводит к вмешательству в физиологию этих клеток.47 Есть доказательства того, что интернализация Вицилины в эпителиальные клетки средней кишки личинок C. maculatus опосредуются мембранно-связанными рецепторами микроворсинок энтероцитов, гомологичными белкам-переносчикам альфа-токоферола.48

Вицилины коровьего гороха также препятствуют прорастанию спор или конидий фитопатогенных грибов, включая F. oxysporum , и подавляют рост дрожжей, связываясь с различными сахарами, присутствующими в стенках клеток грибов, такими как N -ацетилглюкозамин, сахароза / глюкоза и глюкозамин. .49, 50 Как только они регидратируются, прорастающие семена вигнового гороха выделяют различные защитные белки, такие как вицилины и неспецифические белки-переносчики липидов, чтобы защитить семена от патогенов, присутствующих в почве. 51 Вицилины также присутствуют в семенной оболочке бобовых культур, таких как соя.52 После регидратации семян эти вицилины вместе с кислой фосфатазой и пероксидазой высвобождались, и было показано, что они ингибируют фитопатогенные грибы F. oxysporum и F. Lateritium .

7.2. Проламины

Суперсемейство проламинов содержит несколько семейств белков с лишь ограниченной идентичностью последовательностей. Суперсемейство получило свое название от одного из входящих в него семейств — проламинов, которые являются основными белками, запасающими семена в большинстве семян зерновых.Части неповторяющегося домена одной группы проламинов злаков, богатых серой, гомологичны последовательностям, присутствующим в большой группе низкомолекулярных и сильно дисульфидно-связанных белков семян, включая 2S альбумины, неспецифические липидные белки (nsLTP) и зерновые ингибиторы α-амилазы и трипсина.53 Суперсемейство проламинов, по-видимому, имеет гораздо более недавнее происхождение, чем запасные белки семян купина. nsLTPs, скорее всего, эволюционировали только после того, как растения завоевали землю, поскольку они в изобилии присутствуют в наземных растениях, но не были обнаружены ни в каких водорослях.54

7.2.1. 2S альбумины

Аллергены арахиса Ara h 2, Ara h 6 и Ara h 7 представляют собой 2S альбумины (Рисунок B, E). 2S-альбумины в семенах являются источником питательных веществ во время прорастания, но также обладают противогрибковыми и антибактериальными свойствами (таблица). В 1992 году Террас и его коллеги впервые описали, что запасные белки семян 2S-альбумина способны подавлять рост большого спектра грибов.55 Было показано, что 2S-альбумины из семян одуванчика обладают ингибирующей активностью против плесени Phytophtora infestans .56 2S-альбуминов, выделенных из семян маракуйи ( Passiflora edulis ), подавляли рост фитопатогенных грибов F oxysporum и Colletotrichum lindemuthianum и дрожжей S cerevisiae . плазматическая мембрана клеток S cerevisiae , приводящая к диссипации протонного градиента через мембрану. 58 Дальнейшая обработка привела к изменениям морфологии дрожжей, влияющим на клеточную поверхность, клеточную стенку, образование зачатков и организацию органелл.Было показано, что 2S-альбумины из семян подсолнечника обладают превосходными эмульгирующими свойствами, что указывает на их способность взаимодействовать с липидными пузырьками и липидными бислоями.59 Способность SFA-8, специфического 2S-альбумина семян подсолнечника, образовывать высокостабильные эмульсии со смесями масла и воды может частично определяться гидрофобным участком на поверхности белка.60 Некоторые 2S-альбумины обладают бактерицидной активностью. Член семейства альбумина 2S из семян кунжута ( Sesamum indicum ) специфически ингибировал видов Klebsiella .61 A 2S-альбумин из клещевины ( Ricinus communis ), как сообщается, обладает высокой антибактериальной активностью in vitro против патогенных бактерий человека. 62 Атомно-силовая микроскопия показала, что этот 2S-альбумин разрушает бактериальные мембраны, что приводит к потере цитоплазмы и гибели бактерий.

7.2.2. Неспецифические белки-переносчики липидов (nsLTP)

Аллергены арахиса Ara h 9, Ara h 16 и Ara h 17 являются nsLTP. Семейство nsLTP делится на подсемейство nsLTP1 9 кДа и подсемейство nsLTP2 7 кДа.63 NsLTP1 в основном обнаруживается в надземных органах, тогда как nsLTP2 экспрессируется в корнях. И nsLTP1, и nsLTP2 обнаруживаются в семенах. Оба типа имеют внутреннюю полость, содержащую потенциальные сайты связывания для гидрофобных и амфифильных молекул. NsLTP участвуют в важнейших клеточных процессах, таких как биогенез и стабилизация мембран, организация клеточной стенки, а также внутри- и межклеточная передача сигналов, но они также играют важную роль в устойчивости к биотическому и абиотическому стрессу, росту и развитию растений (таблица).64, 65 Многие nsLTP проявляют антимикробную активность и подавляют рост патогенных грибов и бактерий. Было показано, что nsLTP из Arabidopsis thaliana и шпината являются мощными ингибиторами бактериальных и грибковых патогенов. 66 Сообщается, что nsLTP из семян лука является мощным антимикробным белком, который ингибирует ряд фитопатогенных грибов.67 Растительные nsLTP также обладают фунгицидной активностью. Они способны проникать через клеточные мембраны патогенных грибов. Анализы утечки липосом показали, что nsLTP семян подсолнечника индуцировал высвобождение флуоресцентных зондов, инкапсулированных в модельные мембраны, что указывает на способность белка взаимодействовать с фосфолипидами.НспЛТФ подсолнечника также был способен индуцировать проницаемость интактных спор грибов Fusarium solani .68 Аналогичным образом, нпЛТФ из семян лука был способен взаимодействовать с фосфолипидными мембранами, о чем свидетельствует высвобождение карбоксифлуоресцеина из просвета искусственных липосом.69 nsLTP из кофейных зерен, обладающий сильной противогрибковой активностью против Candida albicans , был способен проникать в плазматические мембраны дрожжей и вызывать морфологические изменения, включая образование псевдогифов в Candida tropicalis . 70 Было высказано предположение, что липид-связывающая активность nsLTP, а также их положительный заряд, который позволяет взаимодействовать с отрицательно заряженными компонентами биологических мембран фитопатогенов, приводят к дестабилизации мембранной структуры.71

7.3. Олеозины

Нейтральные липиды в растениях накапливаются в липидных каплях цитоплазмы и служат источниками энергии и углерода во время роста и развития проростков. Липидная капля имеет ядро ​​из нейтральных липидов, окруженное монослоем фосфолипидов и белков, которые играют структурные и / или метаболические роли.72 Основными белками, которые специфически связываются с этими липидными каплями, являются олеозины, калеозины и стеролдегидрогеназы. 73 Аллергены арахиса Ara h 10, Ara h 11, Ara h 14 и Ara h 15 являются олеозинами. Олеозины связываются с поверхностью липидных капель и обеспечивают их структурную целостность во время высыхания и регидратации семян (таблица). Олеозины имеют полярный C- и N-конец, фланкирующий центральную гидрофобную шпильку, способную проникать в монослой фосфолипидов и вставляться в гидрофобное ядро ​​масляной капли. 74 Олеозины эволюционировали в зеленых водорослях, предшественниках современных растений. 75 Нет доступных исследований о влиянии растительных олеозинов на мембраны клеток млекопитающих. Возникает соблазн предположить, что локальное накопление олеозинов на эпителиальных липидных двухслойных мембранах может изменять их кривизну и, следовательно, дестабилизировать структуру мембраны. Таким образом, липид-связывающая активность олеозинов может непосредственно участвовать в дестабилизации мембран эпителиальных клеток.

7.4. Дефенсины

Дефенсины — это обширная группа небольших катионных богатых дисульфидами белков, обнаруженных у животных, растений и грибов.Дефенсины являются частью врожденной иммунной системы организмов, деятельность которой направлена ​​против грибков, бактерий и насекомых (таблица) .76 Аллергены арахиса Ara h 12 и Ara h 13 являются дефенсинами. Дефенсины растений характеризуются стабилизированной дисульфидом альфа-бета-белковой складкой, которая напоминает структуру дефенсинов насекомых и позвоночных. 77 Однако антимикробная активность дефенсинов растений в значительной степени направлена ​​против специфических липидов грибов, вызывая выработку активных форм кислорода или вызывая напряжение клеточной стенки.Дефенсины взаимодействуют с соединениями клеточной мембраны грибов, такими как сфинголипиды или фосфолипиды.78, 79 После связывания своих мишеней дефенсины растений могут либо оставаться на поверхности клетки и вызывать гибель клеток посредством специфических сигнальных каскадов, либо они могут интернализоваться и взаимодействовать с внутриклеточными мишенями. 80

Антибактериальная активность у дефенсинов растений встречается реже. Было показано, что фабатины из фасоли Vicia faba активны в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, но неактивны в отношении дрожжей.81 Сообщалось, что дефенсин из маша подавляет альфа-амилазу личинок мучного червя ( Tenebrio molitor ) .82 Дефенсин, выделенный из семян дерева золотого дождя ( Cassia fistula ), проявляет ингибирующую активность по отношению к трипсину 83. дефенсины подавляют калиевые каналы млекопитающих, физически блокируя их, и проявляют структурное сходство с некоторыми токсинами скорпионов, блокирующими натриевые и калиевые каналы.84

7.5. Profilins

Семейство белков profilin является одним из четырех членов семейства profilin-like суперсемейства.Профилины представляют собой небольшие цитоплазматические белки, присутствующие во всех эукариотических клетках. Профилины участвуют в регуляции динамики полимеризации актина (таблица) .85, 86 Аллерген арахиса Ara h 5 является профилином (рисунок D). Помимо сайта связывания для актина, профилины также обладают сайтами связывания для фосфоинозитидов и участков поли-L-пролина. Первым богатым пролином белком, идентифицированным как лиганд профилина, был фосфопротеин, стимулируемый вазодилататорами.87 С тех пор было идентифицировано более 50 лигандов из разных организмов, включая регуляторы эндоцитоза, ядерные экспортные рецепторы и малые GTPases.88 Поскольку эндогенные профилины участвуют в сложных сетях молекулярных взаимодействий, внешние профилины могут мешать их собственным функциям. Экзогенные профилины могут получить доступ в систему у людей с нарушенной целостностью эпителиального барьера.89 Экзогенные профилины от патогенов также способны запускать рецепторы врожденного иммунитета, как было показано для растворимого профилина Toxoplasma gondii , который связывается с мышиным TLR11 и индуцирует передачу сигналов через него. и TLR12.90

7.6. Белки, связанные с патогенезом растений pr-10

Суперсемейство белков, подобных Bet v 1, получило свое название от основного аллергена пыльцы березы Bet v 1. Архитектура Bet v 1 возникла в начале клеточной жизни и, следовательно, эта складка распространилось на все царства жизни.91 Суперсемейство, подобное Bet v 1, состоит из 19 семейств, включая семейство Bet v 1 (https://pfam.xfam.org/clan/CL0209; дата обращения 11/2018). Семейство Bet v 1 включает 11 подсемейств, одно из которых представляет собой группу белков PR-10 (таблица).Большинство известных сегодня гомологичных аллергенов Bet v 1 принадлежат к подсемейству PR-10. 92 Аллерген арахиса Ara h 8 представляет собой белок PR-10 (рисунок F). Сгиб PR-10 состоит из семи антипараллельных бета-цепей и трех альфа-спиралей, окружающих большую гидрофобную полость, которая, скорее всего, является одним из ключей к их биологической функции.93 Было показано, что несколько белков PR-10 обладают противогрибковой активностью, включая AhPR-10. из арахиса и TcPR-10 из какао.94, 95 Было показано, что оба белка интернализуются гифами грибов посредством активного механизма захвата.Было обнаружено, что окатин, белок PR-10 из клубней культуры Анд ( Oxalis tuberosa ) подавляет рост нескольких фитопатогенных бактерий и грибов.96 CpPRI, белок PR-10, очищенный из корней бобовых Crotalaria pallida , как было показано, действует против пищеварительной протеиназы корневой нематоды Meloidogyne incognita и продемонстрировал нематостатические и нематицидные эффекты на этого паразита в биологических исследованиях. Более того, было обнаружено, что CpPRI интернализуется и распространяется по всему телу M. incognita .97 Было показано, что главный аллерген пыльцы березы Bet v 1 связывается с липидными бислоями, претерпевая при этом серьезную структурную перестройку, и значительно нарушает структуру бислоя.98

8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многие сильнодействующие аллергенные белки далеко не инертны и безвредны для окружающей среды. Их биологические функции включают действия, которые изменяют и повреждают мембраны клеток, взаимодействие с рецепторами врожденного иммунитета и модуляцию сигнальных путей (таблица).Эволюция арахиса и его свойство выталкивать развивающиеся стручки под землю и тем самым подвергать их воздействию множества патогенов способствовали развитию белков семян, которые действуют как часть защитной системы растения. Интересно, что эти белки распознаются иммунной системой предрасположенных людей как аллергены. Необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить эту предполагаемую и потенциальную связь между биологической функцией и аллергенностью белков семян арахиса.

КОНФЛИКТЫ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор POA выражает признательность за поддержку Peanut Foundation, Georgia Peanut Commission и National Peanut Board за финансирование исследований аллергенов и Tracey Vellidis за подготовку цифр. Автор HB с благодарностью отмечает поддержку докторской программы Австрийского научного фонда (FWF) MCCA W1248 ‐ B30.

Банкноты

Озиас-Акинс П., Брейтенедер Х. Функциональная биология аллергенов арахиса и возможные связи с их аллергенностью.Аллергия. 2019; 74: 888–898. 10.1111 / all.13719 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

[Исправление добавлено 12 февраля 2019 года после первой публикации в Интернете: ссылки 17 и 18 были неправильными и были исправлены в этой версии.]

ССЫЛКИ

1. Симпсон CE, Краповицкас A, Valls JFM. История Arachis , включая свидетельства предков A. hypogaea L. Peanut Sci. 2001; 28: 78-80. [Google Scholar] 2. Бертиоли DJ, Cannon SB, Froenicke L и др.Последовательности генома Arachis duranensis и Arachis ipaensis , диплоидных предков культурного арахиса. Нат Жене. 2016; 48: 438-446. [PubMed] [Google Scholar] 3. Хэммонс Р.О., Герман Д., Сталкер Х.Т. Происхождение и ранняя история арахиса В: Stalker HT, Wilson RF, eds. Арахис: генетика, переработка и использование. Лондон: AOCS Press, Elsevier; 2016: 1-26. [Google Scholar] 4. Сичерер С.Х., Муньос-Ферлонг А., Годболд Дж. Х., Сэмпсон Х.А. Распространенность самооценки аллергии на арахис, древесный орех и кунжут в США: наблюдение через 11 лет.J Allergy Clin Immunol. 2010; 125: 1322-1326. [PubMed] [Google Scholar] 6. Тиллман Б.Л. Селекция сортов с улучшенными функциональными пищевыми качествами: текущее состояние и перспективы на будущее В: Lee NA, Wright GC, Rachaputi RCN, eds. Арахис: биологически активные вещества и аллергены. Ланкастер, Пенсильвания: Публикации DEStech; 2016: 151-168. [Google Scholar] 7. Кобб WY, Джонсон BR. Физико-химические свойства арахиса Арахис: культура и использование. Стиллуотер, Оклахома: Американская ассоциация исследований и образования в области арахиса; 1973: 209-263. [Google Scholar] 8.Мюррей Э., Мэнэри М. Домашняя терапия тяжелого острого недоедания с использованием готовой пищи. Paediatr Int Child Health. 2014; 34: 266-270. [PubMed] [Google Scholar] 9. Трехан I, Манары MJ. Управление тяжелым острым недоеданием в странах с низким и средним доходом. Arch Dis Child. 2015; 100: 283-287. [PubMed] [Google Scholar] 10. Knauft D, Chiyembekeza AJ, Gorbet DW. Возможные репродуктивные факторы, способствующие ауткроссингу у арахиса ( Arachis hypogaea L.). Peanut Sci. 1992; 19: 29-31.[Google Scholar] 11. Moctezuma E. Изменения ауксиновых паттернов в развивающихся гинофорах арахиса ( Arachis hypogaea L.). Энн Бот. 1999; 83: 235-242. [PubMed] [Google Scholar] 12. Сингх AK, Симпсон CE. Биосистематика и генетические ресурсы В: Smartt J, ed. Урожай арахиса: научная основа для улучшения. Лондон: Чепмен и Холл; 1994: 96-137. [Google Scholar] 13. Квиен К.К., Озиас-Акинс П. Отсутствие монокарпического старения у арахиса флораннер. Peanut Sci. 1991; 18: 86-90. [Google Scholar] 14.Канг И.Х., Шривастава П., Озиас-Акинс П., Галло М. Временная и пространственная экспрессия основных аллергенов в развивающихся и прорастающих семенах арахиса. Plant Physiol. 2007; 144: 836-845. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 15. Мелук HA, Shokes FM. Управление здоровьем арахиса. Сент-Пол, Миннесота: APS Press; 1995. [Google Scholar] 16. Тиссен Л.Д., Вудворд Дж. Э. Болезни арахиса, вызываемые почвенными патогенами на юго-западе США. ISRN Агрономия. 2012; 2012 10.5402 / 2012/517905 [CrossRef] [Google Scholar] 18.Маленькая ЭЛ. Оценки потерь от болезней растений в Джорджии. В: Университет Джорджии, изд. Афины, Джорджия: Ежегодная публикация о расширении сотрудничества UGA; 2014: 102-82017. [Google Scholar] 19. Сринивасан Р., Абни М.Р., Калбрет А.К. и др. Три десятилетия борьбы с вирусом пятнистого увядания томатов в арахисе на юго-востоке США. Virus Res. 2017; 241: 203-212. [PubMed] [Google Scholar] 20. Jayashree T, Subramanyam C. Окислительный стресс как предпосылка для продукции афлатоксина Aspergillus parasiticus .Free Radic Biol Med. 2000; 29: 981-985. [PubMed] [Google Scholar] 21. Fountain JC, Bajaj P, Pandey M и др. Окислительный стресс и углеродный метаболизм влияют на состав транскриптома Aspergillus flavus и продукцию вторичных метаболитов. Научный доклад 2016; 6: 38747. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 22. Холбрук С.К., Го Б.З., Уилсон Д.М., Тимпер П. Программа разведения в США по выращиванию арахиса с устойчивостью к засухе и уменьшенным загрязнением афлатоксинами. Peanut Sci. 2009; 36: 50‐53. [Google Scholar] 23.Тимпер П., Уилсон Д.М., Холбрук С.С., Мо Б.В. Связь между Meloidogyne arenaria и загрязнением арахиса афлатоксином. J Nematol. 2004; 36: 167-170. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 24. Чапин Дж. В., Дорнер Дж. В., Томас Дж. С.. Связь насекомого-нора (Heteroptera: Cydnidae) с загрязнением ядер арахиса афлатоксином. J Entomol Sci. 2004; 39: 71-83. [Google Scholar] 25. Боуэн К.Л., Мак Т.П. Связь повреждений, нанесенных малым мотыльком кукурузного стебля, с заражением Aspergillus flavus арахиса.J Entomol Sci. 1993; 28: 29-42. [Google Scholar] 26. Линч RE. Ущерб и предпочтение личинок кукурузного мотылька (Lepidoptera: Pyralidae) стручкам арахиса на разных стадиях зрелости. J Econ Entomol. 1984; 77: 360-363. [Google Scholar] 27. Тернер П.Дж., Джершоу Э., Умасунтар Т., Лин Р., Кэмпбелл Д.Е., Бойл Р.Дж. Фатальная анафилаксия: летальность и факторы риска. J Allergy Clin Immunol Pract. 2017; 5: 1169-1178. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 29. Яппе У., Брайтенедер Х. Аллергия на арахис — отдельные молекулы как ключ к точной медицине.Аллергия. 2018; [Epub перед печатью]. 10.1111 / all.13625. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Профет М. Функция аллергии: иммунологическая защита от токсинов. Q Rev Biol. 1991; 66: 23–62. [PubMed] [Google Scholar] 31. Маричал Т., Старкл П., Ребер Л.Л. и др. Благоприятная роль иммуноглобулина E в защите хозяина от яда медоносных пчел. Иммунитет. 2013; 39: 963-975. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 32. Palm NW, Rosenstein RK, Yu S, Schenten DD, Florsheim E, Medzhitov R. Фосфолипаза A2 пчелиного яда индуцирует первичный ответ типа 2, который зависит от рецептора ST2 и обеспечивает защитный иммунитет.Иммунитет. 2013; 39: 976-985. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 33. Мукаи К., Цай М., Старкл П., Маричал Т., Галли С.Дж. IgE и тучные клетки в защите хозяина от паразитов и ядов. Semin Immunopathol. 2016; 38: 581-603. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 34. Галли С.Дж., Старкл П., Маричал Т., Цай М. Тучные клетки и IgE могут увеличивать выживаемость во время врожденных и приобретенных реакций хозяина на яды. Trans Am Clin Climatol Assoc. 2017; 128: 193-221. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 36.Данвелл Дж. М., Первис А., Хури С. Купины: наиболее функционально разнообразное суперсемейство белков? Фитохимия. 2004; 65: 7-17. [PubMed] [Google Scholar] 37. Данвелл Дж. М., Хури С., Гане П. Дж. Микробные родственники запасных белков семян высших растений: сохранение структуры и разнообразие функций в ходе эволюции надсемейства купинов. Microbiol Mol Biol Rev.2000; 64: 153-179. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 38. Баумлейн Х., Браун Х., Каховская ИА, Шутов АД. Белки, запасающие семена сперматофитов, имеют общего предка с белками десикации грибов.J Mol Evol. 1995; 41: 1070-1075. [PubMed] [Google Scholar] 39. Маркус Дж. П., Грин Дж. Л., Гоултер К. С., Маннерс Дж. М.. Семейство антимикробных пептидов получают путем процессинга белка глобулина 7S в ядрах Macadamia integrifolia . Плант Дж. 1999; 19: 699-710. [PubMed] [Google Scholar] 40. Маркус Н., Ашкенази С., Самра З., Коэн А., Ливни Г. Внебольничные Pseudomonas aeruginosa Инфекции мочевыводящих путей у детей, госпитализированных в специализированный центр: относительная частота, факторы риска, устойчивость к противомикробным препаратам и лечение.Инфекционное заболевание. 2008; 36: 421-426. [PubMed] [Google Scholar] 41. Беркс А.В., Шин Д., Кокрелл Дж., Стэнли Дж. С., Хельм Р.М., Бэннон Г.А. Картирование и мутационный анализ IgE-связывающих эпитопов на Ara h 1, белке вицилина бобовых и главном аллергене гиперчувствительности к арахису. Eur J Biochem. 1997; 245: 334-339. [PubMed] [Google Scholar] 42. Ye XY, Ng TB. Гипогин, новый противогрибковый пептид из арахиса со сходной последовательностью с аллергеном арахиса. J Pept Res. 2001; 57: 330-336. [PubMed] [Google Scholar] 43. Фирмино Ф., Фернандес К.В.С., торговый представитель и др.Вицилины коровьего гороха ( Vigna unguiculata ) связаны с предполагаемыми хитиновыми структурами в средней кишке и фекалиях брухидных жуков Callosobruchus maculatus и Zabrotes subfasciatus . Braz J Med Biol Res. 1996; 29: 749-756. [Google Scholar] 44. Депутат отдела продаж, Гомес В.М., Фернандес К.В.С., Ксавье Дж. Хитин-связывающие белки из семян вигны ( Vigna unguiculata ). Braz J Med Biol Res. 1996; 29: 319-326. [PubMed] [Google Scholar] 45. Юнес АНА, де Андраде М.Т., торговый представитель и др.Вицилины семян бобовых (запасные белки 7S) препятствуют развитию вигнового долгоносика ( Callosobruchus maculatus (F)). J Sci Food Agr. 1998; 76: 111-116. [Google Scholar] 46. Sales MP, Pimenta PP, Paes NS, Grossi ‐ de ‐ Sa MF, Xavier ‐ Filho J. Vicilins (запасающие глобулины 7S) семян вигны ( Vigna unguiculata ) связываются с хитиновыми структурами средней кишки Callosobruchus maculatoptera (Colesobruchus maculatoptera). : Bruchidae) личинки. Braz J Med Biol Res. 2001; 34: 27-34. [PubMed] [Google Scholar] 47.Оливейра Г.Б., Кунц Д., Перес Т.В. и др. Варианты вицилинов из устойчивой линии Vigna unguiculata (IT81D ‐ 1053) накапливаются внутри эпителия средней кишки личинок Callosobruchus maculatus . Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2014; 168: 45‐52. [PubMed] [Google Scholar] 48. Kunz D, Oliveira GB, Uchoa AF, Samuels RI, Macedo MLR, Silva CP. Рецептор-опосредованный эндоцитоз вицилина в эпителиальных клетках средней кишки личинок Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Chrysomelidae).Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2017; 210: 39‐47. [PubMed] [Google Scholar] 49. Гомес В.М., Окороков Л.А., торговый представитель, Фермандес К.В., Роуз Т.Л., Ксавье Филхо Дж. Запасные белки вицилин подавляют рост дрожжей, а глюкоза стимулирует подкисление среды клетками. Folia Microbiol (Прага). 1997; 42: 224. [PubMed] [Google Scholar] 50. Роуз Т.Л., Гомес В.М., Да Кунья М., Фернандес К.В., Ксавье-Филхо Дж. Влияние сахаров на ассоциацию между вицилином вигны (запасные белки 7S) и грибковыми клетками. Биоячейка.2003; 27: 173-179. [PubMed] [Google Scholar] 51. Роуз Т.Л., Консейсао А.Д., Ксавье-Филхо Дж. И др. Защитные белки из экссудатов семян Vigna unguiculata : характеристика и ингибирующая активность против Fusarium oxysporum. Почва растений. 2006. 286 (1-2): 181-191. [Google Scholar] 52. Сантос П.О., Сантос И.С., Гомес В.М. и др. Оценка in vitro противогрибковой активности белков оболочки семян сои ( Glycine max ). J Stored Prod Res. 2008; 44: 310-315. [Google Scholar] 53. Крейс М., Форд Б.Г., Рахман С., Мифлин Б.Дж., Шури П.Р.Молекулярная эволюция запасных белков семян ячменя, ржи и пшеницы. J Mol Biol. 1985; 183: 499-502. [PubMed] [Google Scholar] 54. Эдстам М.М., Виитанен Л., Салминен Т.А., Эдквист Дж. Эволюционная история неспецифических белков-переносчиков липидов. Завод Мол. 2011; 4: 947-964. [PubMed] [Google Scholar] 55. Terras FR, Schoofs HM, De Bolle MF и др. Анализ двух новых классов растительных противогрибковых белков из семян редиса ( Raphanus sativus L.). J Biol Chem. 1992; 267: 15301-15309. [PubMed] [Google Scholar] 56.Одинцова Т.И., Рогожин Е.А., Скляр И.В. и др. Противогрибковая активность запасных 2S-альбуминов из семян инвазивного сорняка одуванчик Taraxacum officinale Wigg. Protein Pept Lett. 2010; 17: 522-529. [PubMed] [Google Scholar] 57. Агиццио А.П., Карвалью А.О., Рибейро Сде Ф. и др. Белок, гомологичный 2S альбумину из семян маракуйи, подавляет рост грибов и подкисление среды с помощью Fusarium oxysporum . Arch Biochem Biophys. 2003; 416: 188-195. [PubMed] [Google Scholar] 58.Agizzio AP, Da Cunha M, Carvalho AO, Oliveira MA, Ribeiro SF, Gomes VM. Противогрибковые свойства белка, гомологичного 2S альбумину из семян маракуйи, включают проницаемость плазматической мембраны и ультраструктурные изменения в дрожжевых клетках. Plant Sci. 2006; 171: 515-522. [PubMed] [Google Scholar] 59. Геген Дж., Попино Й., Анисимова И.Н., Фидо Р.Дж., Шури П.Р., Татхам А.С. Функциональность запасных белков семян 2S альбумина подсолнечника ( Helianthus annuus L). J Agr Food Chem. 1996; 44: 1184-1189.[Google Scholar] 60. Пантоха ‐ Учеда Д., Шури П.Р., Брюикс М., Татам А.С., Санторо Дж., Рико М. Структура раствора богатого метионином 2S альбумина из семян подсолнечника: связь с его аллергенными и эмульгирующими свойствами. Биохимия. 2004; 43: 6976-6986. [PubMed] [Google Scholar] 61. Мария-Нето С., Онорато Р.В., Коста FT и др. Бактерицидная активность, выявленная в альбумине 2S из семян кунжута, и исследованиями структурно-функциональных отношений in silico. Протеин J. 2011; 30: 340-350. [PubMed] [Google Scholar] 62.Соуза П.Ф., Васконселос И.М., Сильва Ф.Д. и др. Альбумин 2S из жмыха семян Ricinus communis ингибирует трипсин и обладает сильной антибактериальной активностью против патогенных бактерий человека. J Nat Prod. 2016; 79: 2423-2431. [PubMed] [Google Scholar] 63. Kader JC. Белки-переносчики липидов в растениях. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol. 1996; 47: 627-654. [PubMed] [Google Scholar] 64. Лю Ф., Чжан Х, Лю Ц. и др. Неспецифические белки-переносчики липидов в растениях: новые достижения и комплексный функциональный анализ.J Exp Bot. 2015; 66: 5663-5681. [PubMed] [Google Scholar] 65. Финкина Е.И., Мельникова Д.Н., Богданов И.В., Овчинникова Т.В. Белки-переносчики липидов как компоненты врожденной иммунной системы растений: структура, функции и применение. Acta Naturae. 2016; 8: 47-61. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 66. Сегура А., Морено М., Гарсия-Ольмедо Ф. Очистка и антипатогенная активность белков-переносчиков липидов (БПЛ) из листьев арабидопсиса и шпината. FEBS Lett. 1993; 332: 243-246. [PubMed] [Google Scholar] 67.Камму Б.П., Тевиссен К., Хендрикс М. и др. Сильный антимикробный белок из семян лука, демонстрирующий гомологию последовательности с белками-переносчиками липидов растений. Plant Physiol. 1995; 109: 445-455. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 68. Regente MC, Giudici AM, Villalain J, de la Canal L. Цитотоксические свойства растительного белка-переносчика липидов включают мембранную проницаемость клеток-мишеней. Lett Appl Microbiol. 2005; 40: 183-189. [PubMed] [Google Scholar] 69. Тассин С., Брокерт В.Ф., Марион Д. и др.Структура раствора Ace ‐ AMP1, мощного антимикробного белка, экстрагированного из семян лука. Структурные аналогии с растительными неспецифическими белками-переносчиками липидов. Биохимия. 1998; 37: 3623-3637. [PubMed] [Google Scholar] 70. Зоттич У., Да Кунья М., Карвалью А.О. и др. Очистка, биохимическая характеристика и противогрибковая активность нового белка-переносчика липидов (LTP) из семян Coffea canephora со свойствами ингибитора альфа-амилазы. Biochim Biophys Acta. 2011; 1810: 375-383. [PubMed] [Google Scholar] 71.Гизатуллина А.К., Финкина Е.И., Минеев К.С. и др. Рекомбинантная продукция и структура раствора белка-переносчика липидов из чечевицы Lens culinaris . Biochem Biophys Res Commun. 2013; 439: 427-432. [PubMed] [Google Scholar] 74. Пуркртова З., Жоливе П., Микель М., Шардо Т. Структура и функция белков, связанных с липидными телами семян. CR Biol. 2008; 331: 746-754. [PubMed] [Google Scholar] 75. Хуанг Н.Л., Хуанг М.Д., Чен Т.Л., Хуанг А.Х. Олеозин из капель субклеточных липидов образовался в зеленых водорослях.Plant Physiol. 2013; 161: 1862‐1874. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 76. Shafee TM, Lay FT, Phan TK, Anderson MA, Hulett MD. Конвергентная эволюция последовательности, структуры и функции дефенсина. Cell Mol Life Sci. 2017; 74: 663-682. [PubMed] [Google Scholar] 77. Паризи К., Шафи ТМА, Куимбар П., ван дер Верден Н.Л., Блекли М.Р., Андерсон М.А. Эволюция, функции и механизмы действия дефенсинов растений. Semin Cell Dev Biol. 2018; S1084-9521 (17) 30469-X .: [Epub перед печатью]. 10.1016 / j.semcdb.2018.02.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 78. Wilmes M, Cammue BP, Sahl HG, Thevissen K. Антибиотическая активность пептидов защиты хозяина: больше, чем нарушение липидного бислоя. Nat Prod Rep.2011; 28: 1350-1358. [PubMed] [Google Scholar] 79. Poon IKH, Baxter AA, Lay FT и др. Опосредованная фосфоинозитидами олигомеризация дефенсина индуцирует лизис клеток. Элиф. 2014; 3: e01808. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 80. Vriens K, Cammue BP, Thevissen K. Противогрибковые дефенсины растений: механизмы действия и производства.Молекулы. 2014; 19: 12280-12303. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 81. Чжан Ю., Льюис К. Фабатины: новые антимикробные растительные пептиды. FEMS Microbiol Lett. 1997; 149: 59-64. [PubMed] [Google Scholar] 82. Лю Ю.Дж., Ченг С.С., Лай С.М., Сюй МП, Чен С.С., Лю ПК. Структура раствора растительного дефенсина VrD1 из маша и его возможная роль в инсектицидной активности против брухидей. Белки. 2006; 63: 777-786. [PubMed] [Google Scholar] 83. Wijaya R, Neumann GM, Condron R, Hughes AB, Polya GM. Защитные белки из семян фистулы кассии включают гомолог белка-переносчика липидов и растительный дефенсин, ингибирующий протеазу.Plant Sci. 2000; 159: 243-255. [PubMed] [Google Scholar] 85. Schutt CE, Myslik JC, Rozycki MD, Goonesekere NC, Lindberg U. Структура кристаллического профилина-бета-актина. Природа. 1993; 365 (6449): 810-816. [PubMed] [Google Scholar] 86. Ганнинг PW, Ghoshdastider U, Whitaker S, Popp D, Robinson RC. Эволюция композиционно и функционально различных актиновых филаментов. J Cell Sci. 2015; 128: 2009‐2019. [PubMed] [Google Scholar] 87. Рейнхард М., Гиль К., Абель К. и др. Богатый пролином белок фокальной адгезии и микрофиламентов VASP является лигандом для профилинов.EMBO J. 1995; 14: 1583-1589. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 88. Витке В. Роль комплексов профилина в подвижности клеток и других клеточных процессах. Trends Cell Biol. 2004; 14: 461-469. [PubMed] [Google Scholar] 89. Розас Д., Гомес-Касадо С., Фернандес П. и др. Профилин-опосредованные пищевые аллергические реакции связаны с ремоделированием эпителия полости рта. J Allergy Clin Immunol. 2018; S0091-6749 (18) 30611-0: [Epub перед печатью]. 10.1016 / j.jaci.2018.03.013. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 90.Яровинский Ф., Чжан Д., Андерсен Дж. Ф. и др. Активация TLR11 дендритных клеток простейшим профилин-подобным белком. Наука. 2005; 308 (5728): 1626-1629. [PubMed] [Google Scholar] 91. Радауэр С., Лакнер П., Брейтенедер Х. The Bet v 1 fold: древний универсальный каркас для связывания больших гидрофобных лигандов. BMC Evol Biol. 2008; 8: 286. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 92. Хоффманн-Зоммергрубер К. Связанные с патогенезом (PR) -белки, идентифицированные как аллергены. Biochem Soc Trans. 2002; 30 (Pt 6): 930-935.[PubMed] [Google Scholar] 93. Фернандес Х., Михальска К., Сикорски М., Яскольски М. Структурные и функциональные аспекты белков PR-10. FEBS J. 2013; 280: 1169-1199. [PubMed] [Google Scholar] 94. Чадха П., Дас Р.Х. Связанный с патогенезом белок AhPR10 из арахиса: понимание его режима противогрибковой активности. Planta. 2006; 225: 213-222. [PubMed] [Google Scholar] 95. Пунгартник С., да Силва А.С., де Мело С.А. и др. Транспорт меди с высоким сродством и пермеаза экспорта Snq2 из saccharomyces cerevisiae модулируют цитотоксичность PR-10 из Theobroma cacao .Мол Растительный Микроб Взаимодействовать. 2009; 22: 39‐51. [PubMed] [Google Scholar] 96. Флорес Т., Алапе ‐ Жирон А, Флорес ‐ Диаз М, Флорес Х. Окатин. Новый запасной протеин для клубней из выращиваемых в Андах клубневых культур oca, обладающий антибактериальным и противогрибковым действием. Plant Physiol. 2002; 128: 1291-1302. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 97. Андраде LBD, Oliveira AS, Ribeiro JKC и др. Эффекты нового связанного с патогенезом белка класса 10 (PR-10) из корней Crotalaria pallida с ингибирующей активностью папаина против узловатой нематоды Meloidogyne incognita .J Agr Food Chem. 2010; 58: 4145-4152. [PubMed] [Google Scholar] 98. Могенсен Дж. Э., Феррерас М., Виммер Р., Петерсен С. В., Энгильд Дж. Дж., Отцен Д. Е.. Главный аллерген пыльцы березы, Bet v 1, связывает мембраны и способствует их проницаемости. Биохимия. 2007; 46: 3356-3365. [PubMed] [Google Scholar]

Молекулярные основы аллергии на арахис

Чтобы лучше понять распознавание аллерген-иммунной системы и реакцию на нее, необходимо рассмотреть дополнительные сложности модификаций аллергенов и их потенциальную роль в перекрестной реактивности.Ранее были описаны две категории молекулярных модификаций аллергенов арахиса: ферментативные и неферментативные. Ферментативные модификации включают гликозилирование, в то время как неферментативные модификации возникают при переработке пищевых продуктов в основном в форме конечных продуктов гликозилирования или AGE.

Enzymatic

Растительные аллергены часто гликозилированы. Двумя основными О-связанными сахарными мотивами являются ксилоза и связанная с ядром-3 фукоза, которые обнаруживаются почти во всех растениях [44]. Следовательно, любые IgE-антитела против этих гликанов могут потенциально взаимодействовать с огромным разнообразием гликозилированных растительных белков.В 1981 году было признано, что углеводные эпитопы являются источником перекрестной реактивности между аллергенами растений и насекомых [45]. Эти гликоэпитопы стали известны как перекрестно-реактивные углеводные детерминанты (CCD) и могут затруднять правильную диагностику важного источника сенсибилизирующего аллергена в клинических условиях [46]. Среди аллергенов арахиса только Ara h 1, как известно, гликозилирован и имеет один сайт () [47], что означает, что анти-CCD IgE будет связываться только с одним сайтом на пептидную цепь. Это также означает, что для того, чтобы две молекулы IgE перекрестно сшились на поверхности тучных клеток, чтобы вызвать симптомы через CCD, должен иметь место один из двух сценариев [44].Перекрестное сшивание может происходить через разные антитела, распознающие CCD и другой эпитоп белка, или, если белок образует мультимеры, такие как Ara h 1, два IgE против CCD потенциально могут вызывать симптомы. Это интересный случай, когда IgE к CCD может стимулировать тучные клетки. К счастью для большинства пациентов, никаких клинических симптомов не сопровождает анти-гликановый IgE, вероятно, из-за присутствия растворимых анти-гликановых молекул IgG, которые служат ловушками для предотвращения перекрестного связывания IgE [48, 49]. Антиуглеводные антитела обычно не считаются важными при аллергических заболеваниях; однако аналогичные углеводы у гельминтов могут иметь сильные эффекты [50, 51].

Действительно, было продемонстрировано, что углеводные детерминанты Ara h 1 обладают иммуномодулирующими свойствами [52]. Гликозилирование Ara h 1 с высоким содержанием маннозы и иногда содержит фрагменты ксилозы [47]. Эти углеводы взаимодействуют с различными рецепторами на дендритных клетках (ДК), которые играют важную сторожевую роль во врожденном иммунном ответе. Было продемонстрировано, что стимуляция Ara h 1 DC через лектиновые рецепторы MR и DC-SIGN индуцирует цитокины, которые, как известно, смещают иммунный ответ в сторону аллергического ответа или ответа типа Th3 [52, 53].Следовательно, состояние гикозилирования аллергенов арахиса стимулирует клетки врожденного иммунитета, чтобы сигнализировать о том, что ответ аллергического типа оправдан нижележащими Т-клетками. Свойства иммунной стимуляции через лектиновые рецепторы С-типа были тщательно изучены в случае аллергенов пылевых клещей, как было недавно сделано в обзоре [54].

Неферментный

Белки также могут быть модифицированы углеводами по неферментативному механизму, известному как реакция Майяра. Образование AGE происходит, когда сахара реагируют в первую очередь со свободными аминами и подвергаются перегруппировке Амадори [55].Модификации наиболее распространены на лизинах и реже наблюдаются на аргининах, N-конце и цистеинах [56]. Кроме того, между вышеупомянутыми остатками могут быть образованы стабильные ковалентные поперечные связи. Этот процесс ускоряется за счет более высоких температур (например, приготовления): сухая обжарка по сравнению с кипячением может увеличить количество модификаций AGE более чем в 10 раз [57]. Важно отметить, что эти изменения являются спонтанными и происходят при комнатной температуре, хотя и более медленными темпами по сравнению с температурами приготовления.Действительно, модификации AGE могут быть обнаружены в сыром арахисе в той или иной степени [58, 59]. Следовательно, может быть более разумным использовать рекомбинантные аллергены в исследованиях, предназначенных для выявления эффекта AGE, вместо сравнения сырого и жареного арахиса.

Что касается арахиса, несколько исследований охарактеризовали модификации AGE для аллергенов арахиса. В ранних исследованиях использовались антитела, специфичные для определенных типов AGE, чтобы продемонстрировать, что Ara h 1 и Ara h 3 модифицируются чаще, чем Ara h 2 [58].Более поздние исследования использовали масс-спектрометрию (МС) для специфической идентификации модифицированных остатков и характеристики модификаций (,) [59–61]. Предоставляя более подробную атомарную информацию, некоторые технические проблемы усложняют этот процесс. Во-первых, модификации остатков аргинина предотвращают переваривание аллергенов с помощью обычно используемых протеаз, связанных с трипсином. Кроме того, аналогичный феномен наблюдается при использовании in vitro моделей желудочного пищеварения, что также свидетельствует о том, что рефрактерная природа арахисовых аллергенов к пищеварению может играть роль в сенсибилизации [17, 23, 62].Во-вторых, модифицированные аллергены и белки в целом было трудно экстрагировать и очистить из жареного арахиса [63], поэтому их трудно обнаружить с помощью МС, и требовалась экстракция мочевиной [61] или несколько стадий хроматографии [59]. Тем не менее, были идентифицированы обычно модифицированные пептиды. Знание точной молекулярной массы и общих паттернов фрагментации полезно для обнаружения с помощью рассеянного склероза следовых количеств аллергена арахиса в готовой пище, что может повысить точность и безопасность маркировки пищевых продуктов для лиц, страдающих аллергией [61].

Молекулярные модификации, аллергия и иммунология

Предполагается, что модификации AGE арахиса искажают иммунный ответ в сторону аллергии. Механизмом этого была стимуляция таких рецепторов, как RAGE (рецептор для конечных продуктов гликозилирования) и рецептор-скавенджер класса A типа I и II (SR-AI / II) [64–66]. Два независимых исследования продемонстрировали, что стимуляция дендритных клеток с помощью AGE-модифицированного OVA по сравнению с контрольным OVA приводит к активации большего количества Т-клеток, продуцирующих IL-4- [65] или IL-5 [66], чем продуцирующих IFN-γ. Т-клетки.Оба результата предполагают предвзятость Th3. Дальнейшие исследования клеток Caco-2, которые являются моделью кишечного эпителия, показали, что активация RAGE с помощью AGE стимулирует MAP-киназы [67]. Совсем недавно было продемонстрировано, что AGE-модифицированный Ara h 1 влияет на пролиферацию клеток Caco-2 способом, зависящим от времени и температуры инкубации, что указывает на возможность того, что определенные модификации AGE могут быть важны для влияния на провоспалительную сеть [ 68].

Помимо аллергии на арахис, RAGE играет роль и при других аллергических заболеваниях.У мышей с нокаутом RAGE неожиданно развивается такой же адаптивный иммунный ответ на экстракт пылевых клещей, что и у нормальных мышей, но не развиваются такие симптомы астмы, как гиперчувствительность дыхательных путей, эозинофильное воспаление и ремоделирование дыхательных путей [69]. В том же исследовании также было продемонстрировано, что использование растворимого RAGE (sRAGE) в качестве приманки для лигандов мембраносвязанного RAGE дало результаты, аналогичные результатам мышей с нокаутом RAGE, что указывает на возможную толеризирующую роль sRAGE [69]. Бронхоальвеолярный лаваж пациентов с нейтрофильной астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) аналогичным образом показал отсутствие sRAGE, показывающего, как нарушение регуляции растворимого RAGE по сравнению с мембраносвязанным RAGE изменяется при заболевании [70].Различные органы экспрессируют разные формы RAGE: эпидермис в первую очередь производит растворимые формы RAGE, тогда как легкие в основном экспрессируют мембраносвязанный RAGE [71–73]. Эта неоднородность приводит к некоторым интригующим предположениям о стратегическом манипулировании RAGE в иммунотерапии. Возможно, что эпикутанная иммунотерапия (EPIT) жареным арахисом будет генерировать больше sRAGE, чем пероральная иммунотерапия, тем самым снижая риск воспаления или дальнейшей сенсибилизации. Недавно на мышиной модели аллергии на арахис безопасность EPIT была продемонстрирована наряду с обнадеживающими данными относительно толерогенного иммунного профиля [74]; однако роль RAGE не оценивалась.Следует отметить, что EPIT требует наличия неповрежденной кожи, что позволяет предположить, что факторы эпителиального происхождения, вероятно, важны. Совершенно очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, был ли RAGE важным фактором и можно ли использовать преднамеренные манипуляции с RAGE для индукции толерантности.

Многочисленные исследования показывают, что аллергены арахиса с модифицированным AGE легче распознаются пациентами [17, 58, 75, 76]. Однако при оценке относительного связывания IgE важно учитывать два фактора: воздействие на пациента и протоколы приготовления / экстракции.Во-первых, сырой арахис употребляют редко, поэтому ожидается, что немногие люди подвергаются воздействию полностью немодифицированных аллергенов арахиса. Таким образом, их IgE будет смещен для обнаружения AGE-модифицированных аллергенов. Во-вторых, как упоминалось ранее, методы экстракции могут сильно влиять на содержание аллергенов. Растворимая экстракция Ara h 1 из арахиса максимальна при сухой обжарке в течение 15 минут: более короткое время обжарки приводит к меньшему извлечению Ara h 1, а гораздо более длительное время (25–30 минут) дает более денатурированный белок [77].Ранние исследования, в которых сравнивали связывание IgE с аллергенами арахиса, полученными с помощью различных методов приготовления, таких как кипячение, жарка и обжарка, дали смешанные выводы [75, 78]. Более недавнее и тщательное исследование содержания белка в растворимых и нерастворимых фракциях после различных методов приготовления подтвердило, что арахис не так уж отличается от других пищевых продуктов, поскольку кипячение является единственным методом, который снижает количество AGE [57, 63]. Различия между различными исследованиями можно объяснить разными методами экстракции и использованием IgE в качестве метода обнаружения [63].

Однако маловероятно, что AGE в первую очередь распознаются IgE. Это предположение подтверждается недавней статьей, в которой сравнивалось распознавание IgE рекомбинантного Ara h 1 с течением времени при нагревании в присутствии сахаров с образованием AGE [59]. Связывание IgE у пяти пациентов было аналогично общему содержанию белка в течение всего периода времени и несколько увеличивалось с увеличением количества модификаций AGE. Следовательно, некоторые общие модификации, вероятно, распознаются IgE, но сильное распознавание немодифицированной rAra h 1 указывает на то, что распознается прежде всего аллерген.Когда связывание IgE, полученного от трех пациентов, было протестировано против контрольного аллергена, Bos d 6, который был модифицирован AGE в том же протоколе, связывание IgE не было обнаружено, что снова указывает на то, что аллерген более важен, чем AGE. модификации и что AGE распознаются в контексте белка [59]. Поскольку AGE присутствуют почти во всех приготовленных пищевых продуктах, было бы чрезвычайно опасно иметь антитела IgE, специфически направленные против AGE, по аналогии с обсуждением выше о наличии антител против обычных растительных углеводов.

Если изменения AGE настолько распространены в кулинарии, имеют ли другие продукты важные последствия для здоровья? Важность диетических AGE в целом широко обсуждается в литературе. На животных моделях прослеживается четкая связь между диетами с низким возрастом и ингибированием атеросклероза и предотвращением диабетической нефропатии [79]. Однако существуют противоречивые исследования относительно последствий диетических AGE для людей. Некоторые исследования описывают AGE как «гликотоксины» и поощряют снижение AGE в рационе человека [57].Напротив, недавний метаанализ испытаний на людях, включающих диеты с ограничением по AGE, пришел к выводу, что нет достаточных доказательств для поощрения этого ограничения в питании у здоровых, диабетиков или лиц с почечной недостаточностью [80]. В обзоре далее отмечается, что все исследования, указывающие на положительный эффект диет с ограничением по возрасту, были получены в одной исследовательской группе, и все исследования могли выиграть от лучшего дизайна и стандартизованных измерений, чтобы облегчить лучшее сравнение [80].

Причина, по которой арахис вызывает такие сильные реакции, вряд ли имеет один причинный фактор, но, вероятно, является комбинацией неудачных событий, которые работают согласованно.Модификации AGE и свойства Ara h 2 и Ara h 3 по ингибированию трипсина снижают протеолиз. Это приводит к большему количеству арахисового белка, выжившего при переваривании, и, следовательно, большему количеству цельного белка поступает в кишечник. Выжившие белки или их фрагменты, вероятно, сохраняют структурные элементы [81]. Это, вероятно, стимулирует иммунную систему как адаптивной иммунной системой через связывание IgE, так и врожденным иммунным ответом через рецепторы лектина и рецепторы, такие как RAGE, распознающие модификации гликозилирования и гликозилирования соответственно.

Молекулярная основа аллергии на арахис

Чтобы лучше понять распознавание аллерген-иммунной системы и реакцию на нее, необходимо рассмотреть дополнительные сложности модификаций аллергенов и их потенциальную роль в перекрестной реактивности. Ранее были описаны две категории молекулярных модификаций аллергенов арахиса: ферментативные и неферментативные. Ферментативные модификации включают гликозилирование, в то время как неферментативные модификации возникают при переработке пищевых продуктов в основном в форме конечных продуктов гликозилирования или AGE.

Enzymatic

Растительные аллергены часто гликозилированы. Двумя основными О-связанными сахарными мотивами являются ксилоза и связанная с ядром-3 фукоза, которые обнаруживаются почти во всех растениях [44]. Следовательно, любые IgE-антитела против этих гликанов могут потенциально взаимодействовать с огромным разнообразием гликозилированных растительных белков. В 1981 году было признано, что углеводные эпитопы являются источником перекрестной реактивности между аллергенами растений и насекомых [45]. Эти гликоэпитопы стали известны как перекрестно-реактивные углеводные детерминанты (CCD) и могут затруднять правильную диагностику важного источника сенсибилизирующего аллергена в клинических условиях [46].Среди аллергенов арахиса только Ara h 1, как известно, гликозилирован и имеет один сайт () [47], что означает, что анти-CCD IgE будет связываться только с одним сайтом на пептидную цепь. Это также означает, что для того, чтобы две молекулы IgE перекрестно сшились на поверхности тучных клеток, чтобы вызвать симптомы через CCD, должен иметь место один из двух сценариев [44]. Перекрестное сшивание может происходить через разные антитела, распознающие CCD и другой эпитоп белка, или, если белок образует мультимеры, такие как Ara h 1, два IgE против CCD потенциально могут вызывать симптомы.Это интересный случай, когда IgE к CCD может стимулировать тучные клетки. К счастью для большинства пациентов, никаких клинических симптомов не сопровождает анти-гликановый IgE, вероятно, из-за присутствия растворимых анти-гликановых молекул IgG, которые служат ловушками для предотвращения перекрестного связывания IgE [48, 49]. Антиуглеводные антитела обычно не считаются важными при аллергических заболеваниях; однако аналогичные углеводы у гельминтов могут иметь сильные эффекты [50, 51].

Действительно, было продемонстрировано, что углеводные детерминанты Ara h 1 обладают иммуномодулирующими свойствами [52].Гликозилирование Ara h 1 с высоким содержанием маннозы и иногда содержит фрагменты ксилозы [47]. Эти углеводы взаимодействуют с различными рецепторами на дендритных клетках (ДК), которые играют важную сторожевую роль во врожденном иммунном ответе. Было продемонстрировано, что стимуляция Ara h 1 DC через лектиновые рецепторы MR и DC-SIGN индуцирует цитокины, которые, как известно, смещают иммунный ответ в сторону аллергического ответа или ответа типа Th3 [52, 53]. Следовательно, состояние гикозилирования аллергенов арахиса стимулирует клетки врожденного иммунитета, чтобы сигнализировать о том, что ответ аллергического типа оправдан нижележащими Т-клетками.Свойства иммунной стимуляции через лектиновые рецепторы С-типа были тщательно изучены в случае аллергенов пылевых клещей, как было недавно сделано в обзоре [54].

Неферментный

Белки также могут быть модифицированы углеводами по неферментативному механизму, известному как реакция Майяра. Образование AGE происходит, когда сахара реагируют в первую очередь со свободными аминами и подвергаются перегруппировке Амадори [55]. Модификации наиболее распространены на лизинах и реже наблюдаются на аргининах, N-конце и цистеинах [56].Кроме того, между вышеупомянутыми остатками могут быть образованы стабильные ковалентные поперечные связи. Этот процесс ускоряется за счет более высоких температур (например, приготовления): сухая обжарка по сравнению с кипячением может увеличить количество модификаций AGE более чем в 10 раз [57]. Важно отметить, что эти изменения являются спонтанными и происходят при комнатной температуре, хотя и более медленными темпами по сравнению с температурами приготовления. Действительно, модификации AGE могут быть обнаружены в сыром арахисе в той или иной степени [58, 59].Следовательно, может быть более разумным использовать рекомбинантные аллергены в исследованиях, предназначенных для выявления эффекта AGE, вместо сравнения сырого и жареного арахиса.

Что касается арахиса, несколько исследований охарактеризовали модификации AGE для аллергенов арахиса. В ранних исследованиях использовались антитела, специфичные для определенных типов AGE, чтобы продемонстрировать, что Ara h 1 и Ara h 3 модифицируются чаще, чем Ara h 2 [58]. Более поздние исследования использовали масс-спектрометрию (МС) для специфической идентификации модифицированных остатков и характеристики модификаций (,) [59–61].Предоставляя более подробную атомарную информацию, некоторые технические проблемы усложняют этот процесс. Во-первых, модификации остатков аргинина предотвращают переваривание аллергенов с помощью обычно используемых протеаз, связанных с трипсином. Кроме того, аналогичный феномен наблюдается при использовании in vitro моделей желудочного пищеварения, что также свидетельствует о том, что рефрактерная природа арахисовых аллергенов к пищеварению может играть роль в сенсибилизации [17, 23, 62]. Во-вторых, модифицированные аллергены и белки в целом было трудно экстрагировать и очистить из жареного арахиса [63], поэтому их трудно обнаружить с помощью МС, и требовалась экстракция мочевиной [61] или несколько стадий хроматографии [59].Тем не менее, были идентифицированы обычно модифицированные пептиды. Знание точной молекулярной массы и общих паттернов фрагментации полезно для обнаружения с помощью рассеянного склероза следовых количеств аллергена арахиса в готовой пище, что может повысить точность и безопасность маркировки пищевых продуктов для лиц, страдающих аллергией [61].

Молекулярные модификации, аллергия и иммунология

Предполагается, что модификации AGE арахиса искажают иммунный ответ в сторону аллергии. Механизмом этого была стимуляция таких рецепторов, как RAGE (рецептор для конечных продуктов гликозилирования) и рецептор-скавенджер класса A типа I и II (SR-AI / II) [64–66].Два независимых исследования продемонстрировали, что стимуляция дендритных клеток с помощью AGE-модифицированного OVA по сравнению с контрольным OVA приводит к активации большего количества Т-клеток, продуцирующих IL-4- [65] или IL-5 [66], чем продуцирующих IFN-γ. Т-клетки. Оба результата предполагают предвзятость Th3. Дальнейшие исследования клеток Caco-2, которые являются моделью кишечного эпителия, показали, что активация RAGE с помощью AGE стимулирует MAP-киназы [67]. Совсем недавно было продемонстрировано, что AGE-модифицированный Ara h 1 влияет на пролиферацию клеток Caco-2 способом, зависящим от времени и температуры инкубации, что указывает на возможность того, что определенные модификации AGE могут быть важны для влияния на провоспалительную сеть [ 68].

Помимо аллергии на арахис, RAGE играет роль и при других аллергических заболеваниях. У мышей с нокаутом RAGE неожиданно развивается такой же адаптивный иммунный ответ на экстракт пылевых клещей, что и у нормальных мышей, но не развиваются такие симптомы астмы, как гиперчувствительность дыхательных путей, эозинофильное воспаление и ремоделирование дыхательных путей [69]. В том же исследовании также было продемонстрировано, что использование растворимого RAGE (sRAGE) в качестве приманки для лигандов мембраносвязанного RAGE дало результаты, аналогичные результатам мышей с нокаутом RAGE, что указывает на возможную толеризирующую роль sRAGE [69].Бронхоальвеолярный лаваж пациентов с нейтрофильной астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) аналогичным образом показал отсутствие sRAGE, показывающего, как нарушение регуляции растворимого RAGE по сравнению с мембраносвязанным RAGE изменяется при заболевании [70]. Различные органы экспрессируют разные формы RAGE: эпидермис в первую очередь производит растворимые формы RAGE, тогда как легкие в основном экспрессируют мембраносвязанный RAGE [71–73]. Эта неоднородность приводит к некоторым интригующим предположениям о стратегическом манипулировании RAGE в иммунотерапии.Возможно, что эпикутанная иммунотерапия (EPIT) жареным арахисом будет генерировать больше sRAGE, чем пероральная иммунотерапия, тем самым снижая риск воспаления или дальнейшей сенсибилизации. Недавно на мышиной модели аллергии на арахис безопасность EPIT была продемонстрирована наряду с обнадеживающими данными относительно толерогенного иммунного профиля [74]; однако роль RAGE не оценивалась. Следует отметить, что EPIT требует наличия неповрежденной кожи, что позволяет предположить, что факторы эпителиального происхождения, вероятно, важны.Совершенно очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, был ли RAGE важным фактором и можно ли использовать преднамеренные манипуляции с RAGE для индукции толерантности.

Многочисленные исследования показывают, что аллергены арахиса с модифицированным AGE легче распознаются пациентами [17, 58, 75, 76]. Однако при оценке относительного связывания IgE важно учитывать два фактора: воздействие на пациента и протоколы приготовления / экстракции. Во-первых, сырой арахис употребляют редко, поэтому ожидается, что немногие люди подвергаются воздействию полностью немодифицированных аллергенов арахиса.Таким образом, их IgE будет смещен для обнаружения AGE-модифицированных аллергенов. Во-вторых, как упоминалось ранее, методы экстракции могут сильно влиять на содержание аллергенов. Растворимая экстракция Ara h 1 из арахиса максимальна при сухой обжарке в течение 15 минут: более короткое время обжарки приводит к меньшему извлечению Ara h 1, а гораздо более длительное время (25–30 минут) дает более денатурированный белок [77]. Ранние исследования, в которых сравнивали связывание IgE с аллергенами арахиса, полученными с помощью различных методов приготовления, таких как кипячение, жарка и обжарка, дали смешанные выводы [75, 78].Более недавнее и тщательное исследование содержания белка в растворимых и нерастворимых фракциях после различных методов приготовления подтвердило, что арахис не так уж отличается от других пищевых продуктов, поскольку кипячение является единственным методом, который снижает количество AGE [57, 63]. Различия между различными исследованиями можно объяснить разными методами экстракции и использованием IgE в качестве метода обнаружения [63].

Однако маловероятно, что AGE в первую очередь распознаются IgE.Это предположение подтверждается недавней статьей, в которой сравнивалось распознавание IgE рекомбинантного Ara h 1 с течением времени при нагревании в присутствии сахаров с образованием AGE [59]. Связывание IgE у пяти пациентов было аналогично общему содержанию белка в течение всего периода времени и несколько увеличивалось с увеличением количества модификаций AGE. Следовательно, некоторые общие модификации, вероятно, распознаются IgE, но сильное распознавание немодифицированной rAra h 1 указывает на то, что распознается прежде всего аллерген.Когда связывание IgE, полученного от трех пациентов, было протестировано против контрольного аллергена, Bos d 6, который был модифицирован AGE в том же протоколе, связывание IgE не было обнаружено, что снова указывает на то, что аллерген более важен, чем AGE. модификации и что AGE распознаются в контексте белка [59]. Поскольку AGE присутствуют почти во всех приготовленных пищевых продуктах, было бы чрезвычайно опасно иметь антитела IgE, специфически направленные против AGE, по аналогии с обсуждением выше о наличии антител против обычных растительных углеводов.

Если изменения AGE настолько распространены в кулинарии, имеют ли другие продукты важные последствия для здоровья? Важность диетических AGE в целом широко обсуждается в литературе. На животных моделях прослеживается четкая связь между диетами с низким возрастом и ингибированием атеросклероза и предотвращением диабетической нефропатии [79]. Однако существуют противоречивые исследования относительно последствий диетических AGE для людей. Некоторые исследования описывают AGE как «гликотоксины» и поощряют снижение AGE в рационе человека [57].Напротив, недавний метаанализ испытаний на людях, включающих диеты с ограничением по AGE, пришел к выводу, что нет достаточных доказательств для поощрения этого ограничения в питании у здоровых, диабетиков или лиц с почечной недостаточностью [80]. В обзоре далее отмечается, что все исследования, указывающие на положительный эффект диет с ограничением по возрасту, были получены в одной исследовательской группе, и все исследования могли выиграть от лучшего дизайна и стандартизованных измерений, чтобы облегчить лучшее сравнение [80].

Причина, по которой арахис вызывает такие сильные реакции, вряд ли имеет один причинный фактор, но, вероятно, является комбинацией неудачных событий, которые работают согласованно.Модификации AGE и свойства Ara h 2 и Ara h 3 по ингибированию трипсина снижают протеолиз. Это приводит к большему количеству арахисового белка, выжившего при переваривании, и, следовательно, большему количеству цельного белка поступает в кишечник. Выжившие белки или их фрагменты, вероятно, сохраняют структурные элементы [81]. Это, вероятно, стимулирует иммунную систему как адаптивной иммунной системой через связывание IgE, так и врожденным иммунным ответом через рецепторы лектина и рецепторы, такие как RAGE, распознающие модификации гликозилирования и гликозилирования соответственно.

Молекулярная основа аллергии на арахис

Чтобы лучше понять распознавание аллерген-иммунной системы и реакцию на нее, необходимо рассмотреть дополнительные сложности модификаций аллергенов и их потенциальную роль в перекрестной реактивности. Ранее были описаны две категории молекулярных модификаций аллергенов арахиса: ферментативные и неферментативные. Ферментативные модификации включают гликозилирование, в то время как неферментативные модификации возникают при переработке пищевых продуктов в основном в форме конечных продуктов гликозилирования или AGE.

Enzymatic

Растительные аллергены часто гликозилированы. Двумя основными О-связанными сахарными мотивами являются ксилоза и связанная с ядром-3 фукоза, которые обнаруживаются почти во всех растениях [44]. Следовательно, любые IgE-антитела против этих гликанов могут потенциально взаимодействовать с огромным разнообразием гликозилированных растительных белков. В 1981 году было признано, что углеводные эпитопы являются источником перекрестной реактивности между аллергенами растений и насекомых [45]. Эти гликоэпитопы стали известны как перекрестно-реактивные углеводные детерминанты (CCD) и могут затруднять правильную диагностику важного источника сенсибилизирующего аллергена в клинических условиях [46].Среди аллергенов арахиса только Ara h 1, как известно, гликозилирован и имеет один сайт () [47], что означает, что анти-CCD IgE будет связываться только с одним сайтом на пептидную цепь. Это также означает, что для того, чтобы две молекулы IgE перекрестно сшились на поверхности тучных клеток, чтобы вызвать симптомы через CCD, должен иметь место один из двух сценариев [44]. Перекрестное сшивание может происходить через разные антитела, распознающие CCD и другой эпитоп белка, или, если белок образует мультимеры, такие как Ara h 1, два IgE против CCD потенциально могут вызывать симптомы.Это интересный случай, когда IgE к CCD может стимулировать тучные клетки. К счастью для большинства пациентов, никаких клинических симптомов не сопровождает анти-гликановый IgE, вероятно, из-за присутствия растворимых анти-гликановых молекул IgG, которые служат ловушками для предотвращения перекрестного связывания IgE [48, 49]. Антиуглеводные антитела обычно не считаются важными при аллергических заболеваниях; однако аналогичные углеводы у гельминтов могут иметь сильные эффекты [50, 51].

Действительно, было продемонстрировано, что углеводные детерминанты Ara h 1 обладают иммуномодулирующими свойствами [52].Гликозилирование Ara h 1 с высоким содержанием маннозы и иногда содержит фрагменты ксилозы [47]. Эти углеводы взаимодействуют с различными рецепторами на дендритных клетках (ДК), которые играют важную сторожевую роль во врожденном иммунном ответе. Было продемонстрировано, что стимуляция Ara h 1 DC через лектиновые рецепторы MR и DC-SIGN индуцирует цитокины, которые, как известно, смещают иммунный ответ в сторону аллергического ответа или ответа типа Th3 [52, 53]. Следовательно, состояние гикозилирования аллергенов арахиса стимулирует клетки врожденного иммунитета, чтобы сигнализировать о том, что ответ аллергического типа оправдан нижележащими Т-клетками.Свойства иммунной стимуляции через лектиновые рецепторы С-типа были тщательно изучены в случае аллергенов пылевых клещей, как было недавно сделано в обзоре [54].

Неферментный

Белки также могут быть модифицированы углеводами по неферментативному механизму, известному как реакция Майяра. Образование AGE происходит, когда сахара реагируют в первую очередь со свободными аминами и подвергаются перегруппировке Амадори [55]. Модификации наиболее распространены на лизинах и реже наблюдаются на аргининах, N-конце и цистеинах [56].Кроме того, между вышеупомянутыми остатками могут быть образованы стабильные ковалентные поперечные связи. Этот процесс ускоряется за счет более высоких температур (например, приготовления): сухая обжарка по сравнению с кипячением может увеличить количество модификаций AGE более чем в 10 раз [57]. Важно отметить, что эти изменения являются спонтанными и происходят при комнатной температуре, хотя и более медленными темпами по сравнению с температурами приготовления. Действительно, модификации AGE могут быть обнаружены в сыром арахисе в той или иной степени [58, 59].Следовательно, может быть более разумным использовать рекомбинантные аллергены в исследованиях, предназначенных для выявления эффекта AGE, вместо сравнения сырого и жареного арахиса.

Что касается арахиса, несколько исследований охарактеризовали модификации AGE для аллергенов арахиса. В ранних исследованиях использовались антитела, специфичные для определенных типов AGE, чтобы продемонстрировать, что Ara h 1 и Ara h 3 модифицируются чаще, чем Ara h 2 [58]. Более поздние исследования использовали масс-спектрометрию (МС) для специфической идентификации модифицированных остатков и характеристики модификаций (,) [59–61].Предоставляя более подробную атомарную информацию, некоторые технические проблемы усложняют этот процесс. Во-первых, модификации остатков аргинина предотвращают переваривание аллергенов с помощью обычно используемых протеаз, связанных с трипсином. Кроме того, аналогичный феномен наблюдается при использовании in vitro моделей желудочного пищеварения, что также свидетельствует о том, что рефрактерная природа арахисовых аллергенов к пищеварению может играть роль в сенсибилизации [17, 23, 62]. Во-вторых, модифицированные аллергены и белки в целом было трудно экстрагировать и очистить из жареного арахиса [63], поэтому их трудно обнаружить с помощью МС, и требовалась экстракция мочевиной [61] или несколько стадий хроматографии [59].Тем не менее, были идентифицированы обычно модифицированные пептиды. Знание точной молекулярной массы и общих паттернов фрагментации полезно для обнаружения с помощью рассеянного склероза следовых количеств аллергена арахиса в готовой пище, что может повысить точность и безопасность маркировки пищевых продуктов для лиц, страдающих аллергией [61].

Молекулярные модификации, аллергия и иммунология

Предполагается, что модификации AGE арахиса искажают иммунный ответ в сторону аллергии. Механизмом этого была стимуляция таких рецепторов, как RAGE (рецептор для конечных продуктов гликозилирования) и рецептор-скавенджер класса A типа I и II (SR-AI / II) [64–66].Два независимых исследования продемонстрировали, что стимуляция дендритных клеток с помощью AGE-модифицированного OVA по сравнению с контрольным OVA приводит к активации большего количества Т-клеток, продуцирующих IL-4- [65] или IL-5 [66], чем продуцирующих IFN-γ. Т-клетки. Оба результата предполагают предвзятость Th3. Дальнейшие исследования клеток Caco-2, которые являются моделью кишечного эпителия, показали, что активация RAGE с помощью AGE стимулирует MAP-киназы [67]. Совсем недавно было продемонстрировано, что AGE-модифицированный Ara h 1 влияет на пролиферацию клеток Caco-2 способом, зависящим от времени и температуры инкубации, что указывает на возможность того, что определенные модификации AGE могут быть важны для влияния на провоспалительную сеть [ 68].

Помимо аллергии на арахис, RAGE играет роль и при других аллергических заболеваниях. У мышей с нокаутом RAGE неожиданно развивается такой же адаптивный иммунный ответ на экстракт пылевых клещей, что и у нормальных мышей, но не развиваются такие симптомы астмы, как гиперчувствительность дыхательных путей, эозинофильное воспаление и ремоделирование дыхательных путей [69]. В том же исследовании также было продемонстрировано, что использование растворимого RAGE (sRAGE) в качестве приманки для лигандов мембраносвязанного RAGE дало результаты, аналогичные результатам мышей с нокаутом RAGE, что указывает на возможную толеризирующую роль sRAGE [69].Бронхоальвеолярный лаваж пациентов с нейтрофильной астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) аналогичным образом показал отсутствие sRAGE, показывающего, как нарушение регуляции растворимого RAGE по сравнению с мембраносвязанным RAGE изменяется при заболевании [70]. Различные органы экспрессируют разные формы RAGE: эпидермис в первую очередь производит растворимые формы RAGE, тогда как легкие в основном экспрессируют мембраносвязанный RAGE [71–73]. Эта неоднородность приводит к некоторым интригующим предположениям о стратегическом манипулировании RAGE в иммунотерапии.Возможно, что эпикутанная иммунотерапия (EPIT) жареным арахисом будет генерировать больше sRAGE, чем пероральная иммунотерапия, тем самым снижая риск воспаления или дальнейшей сенсибилизации. Недавно на мышиной модели аллергии на арахис безопасность EPIT была продемонстрирована наряду с обнадеживающими данными относительно толерогенного иммунного профиля [74]; однако роль RAGE не оценивалась. Следует отметить, что EPIT требует наличия неповрежденной кожи, что позволяет предположить, что факторы эпителиального происхождения, вероятно, важны.Совершенно очевидно, что необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, был ли RAGE важным фактором и можно ли использовать преднамеренные манипуляции с RAGE для индукции толерантности.

Многочисленные исследования показывают, что аллергены арахиса с модифицированным AGE легче распознаются пациентами [17, 58, 75, 76]. Однако при оценке относительного связывания IgE важно учитывать два фактора: воздействие на пациента и протоколы приготовления / экстракции. Во-первых, сырой арахис употребляют редко, поэтому ожидается, что немногие люди подвергаются воздействию полностью немодифицированных аллергенов арахиса.Таким образом, их IgE будет смещен для обнаружения AGE-модифицированных аллергенов. Во-вторых, как упоминалось ранее, методы экстракции могут сильно влиять на содержание аллергенов. Растворимая экстракция Ara h 1 из арахиса максимальна при сухой обжарке в течение 15 минут: более короткое время обжарки приводит к меньшему извлечению Ara h 1, а гораздо более длительное время (25–30 минут) дает более денатурированный белок [77]. Ранние исследования, в которых сравнивали связывание IgE с аллергенами арахиса, полученными с помощью различных методов приготовления, таких как кипячение, жарка и обжарка, дали смешанные выводы [75, 78].Более недавнее и тщательное исследование содержания белка в растворимых и нерастворимых фракциях после различных методов приготовления подтвердило, что арахис не так уж отличается от других пищевых продуктов, поскольку кипячение является единственным методом, который снижает количество AGE [57, 63]. Различия между различными исследованиями можно объяснить разными методами экстракции и использованием IgE в качестве метода обнаружения [63].

Однако маловероятно, что AGE в первую очередь распознаются IgE.Это предположение подтверждается недавней статьей, в которой сравнивалось распознавание IgE рекомбинантного Ara h 1 с течением времени при нагревании в присутствии сахаров с образованием AGE [59]. Связывание IgE у пяти пациентов было аналогично общему содержанию белка в течение всего периода времени и несколько увеличивалось с увеличением количества модификаций AGE. Следовательно, некоторые общие модификации, вероятно, распознаются IgE, но сильное распознавание немодифицированной rAra h 1 указывает на то, что распознается прежде всего аллерген.Когда связывание IgE, полученного от трех пациентов, было протестировано против контрольного аллергена, Bos d 6, который был модифицирован AGE в том же протоколе, связывание IgE не было обнаружено, что снова указывает на то, что аллерген более важен, чем AGE. модификации и что AGE распознаются в контексте белка [59]. Поскольку AGE присутствуют почти во всех приготовленных пищевых продуктах, было бы чрезвычайно опасно иметь антитела IgE, специфически направленные против AGE, по аналогии с обсуждением выше о наличии антител против обычных растительных углеводов.

Если изменения AGE настолько распространены в кулинарии, имеют ли другие продукты важные последствия для здоровья? Важность диетических AGE в целом широко обсуждается в литературе. На животных моделях прослеживается четкая связь между диетами с низким возрастом и ингибированием атеросклероза и предотвращением диабетической нефропатии [79]. Однако существуют противоречивые исследования относительно последствий диетических AGE для людей. Некоторые исследования описывают AGE как «гликотоксины» и поощряют снижение AGE в рационе человека [57].Напротив, недавний метаанализ испытаний на людях, включающих диеты с ограничением по AGE, пришел к выводу, что нет достаточных доказательств для поощрения этого ограничения в питании у здоровых, диабетиков или лиц с почечной недостаточностью [80]. В обзоре далее отмечается, что все исследования, указывающие на положительный эффект диет с ограничением по возрасту, были получены в одной исследовательской группе, и все исследования могли выиграть от лучшего дизайна и стандартизованных измерений, чтобы облегчить лучшее сравнение [80].

Причина, по которой арахис вызывает такие сильные реакции, вряд ли имеет один причинный фактор, но, вероятно, является комбинацией неудачных событий, которые работают согласованно.Модификации AGE и свойства Ara h 2 и Ara h 3 по ингибированию трипсина снижают протеолиз. Это приводит к большему количеству арахисового белка, выжившего при переваривании, и, следовательно, большему количеству цельного белка поступает в кишечник. Выжившие белки или их фрагменты, вероятно, сохраняют структурные элементы [81]. Это, вероятно, стимулирует иммунную систему как адаптивной иммунной системой через связывание IgE, так и врожденным иммунным ответом через рецепторы лектина и рецепторы, такие как RAGE, распознающие модификации гликозилирования и гликозилирования соответственно.

Можно ли получить достаточно белка из растительной пищи?

Автор: Leslie Bonci, MPH, RD, CSSD, LDN

Чтобы быть уверенным, что мы получаем достаточно белка каждый день, важно учитывать качество и количество. Когда мы думаем о белке, первое, что приходит на ум, — это курица, говядина и, возможно, яйца. Но что, если вы решите получать белок из растений, а не из животных источников? Рацион, богатый овощами, цельнозерновыми, бобовыми, соевыми продуктами, орехами и семенами, может обеспечить достаточно белка.

И Диетические рекомендации на 2015–2020 годы рекомендуют план питания на основе растений в качестве одного из предпочтительных режимов питания [1].

Белки животного и растительные

Аминокислоты являются строительными блоками белка, и качество белка определяется его аминокислотным составом. Есть 9 незаменимых аминокислот, то есть наш организм не может их производить, и мы должны получать их из пищевых источников.

Источники белка животного происхождения — мясо, птица, рыба, яйца, молочные продукты — содержат все незаменимые аминокислоты, что делает их полноценными белками.Растительные белки считаются неполноценными, потому что в них нет всего необходимого. Но растительные продукты, такие как бобовые (включая бобы и арахис), орехи, семена, злаки и овощи, по-прежнему содержат различное количество белка.

РАСТИТЕЛЬНЫЙ БЕЛК

Гренки из цельной пшеницы, 2 ломтика: 6 граммов

Брокколи, 1 стакан: 4 грамма

Коричневый рис, 1 стакан: 5 грамм

Фасоль, ½ стакана: 7-9 граммов

Чечевица, ½ стакана: 9 граммов

Арахис, 1/3 стакана: 11 граммов

Арахисовое масло, 2 столовые ложки: 9 граммов

Овес, ½ стакана сухих: 5 граммов

Семена чиа, 2 столовые ложки: 6 граммов

Шпинат, приготовленный — ½ стакана: 3 грамма

Существует миф о том, что продукты на растительной основе не могут обеспечить те же преимущества, что и животные белки, потому что они неполноценны.Это факт, что большинство растительных белков не могут производить новый белок для основных функций организма, потому что они неполны. Однако вы не обязательно будете испытывать дефицит белка или аминокислот, если будете есть в основном растительный белок.

На самом деле, это так же просто, как приготовить бутерброд с арахисовым маслом и желе! Комбинируя дополнительные белки — зерна, такие как рис или хлеб, и растительные источники белка, такие как арахис, арахисовое масло или бобы, — вы создаете полноценный белок.

Тем не менее, необязательно есть злаки и растительный белок вместе во время каждого приема пищи или перекуса.Организм вырабатывает белок в течение 24 часов, а НЕ каждый раз, когда вы едите. Другими словами, до тех пор, пока комплементарные белки съедаются в течение одного дня, организм принимает их как полноценные белки. [2]

Например, вы можете съесть цельнозерновой тост с джемом на завтрак, а затем съесть горсть арахиса в качестве полдника. Даже если вы не ели вместе злаки и бобовые, ваше тело может синтезировать новый белок в течение дня.

Но если вы съели тост с арахисовым маслом, это был бы полноценный белок, то есть все незаменимые аминокислоты доставляются за один прием пищи.Другими примерами являются кукурузные лепешки с черной фасолью, фасолевый суп и крекеры, рис и чечевица и пшеничная лапша с арахисом и / или арахисовым соусом.

Чтобы узнать больше о том, что говорится в исследовании о растительном белке, щелкните здесь.

Узнайте больше о своих потребностях в белке здесь.

А вот несколько идей для 20-граммовых белковых блюд и 10-граммовых белковых закусок:

20-граммовые протеиновые завтраки

# 1-2 бутерброд с арахисовым маслом и желе на цельнозерновом хлебе со стаканом соевого молока на 8 унций

# 2: Булочка с тофу, приготовленная из 3 унций мягкого тофу, ½ стакана шпината и 2 ломтиков цельнозернового хлеба

# 3: 8-дюймовая пленка из цельной пшеницы с ½ стакана нута, ½ авокадо, тертым сыром 2 ч.л. и сальсой 2 ч.л.

20-граммовые белковые обеды

# 1: Бургер из черной фасоли, салат, помидоры, булочка из цельнозерновой муки с ½ стакана молодой моркови

# 2: Салат из листовой зелени, с ½ стакана фасоли, 2 чайных ложки арахиса, ½ стакана коричневого риса и яблоком

# 3: Паста салат — паста на основе бобов — 1 чашка с ½ стакана овощной смеси, 2 чайных ложки хумуса эдамаме

20-граммовые белковые обеды

# 1 — 1 стакан чечевицы с ½ стакана риса, ½ стакана помидоров, 2 чечевицы арахиса и ½ стакана брокколи

# 2- Жаркое движения 4 унции тофу с 1.5 ст. Азиатских овощей, подается с 1 ст. Лапши соба

# 3: ½ желудевой тыквы, фаршированной смесью из лука, ½ стакана киноа, 1/3 стакана семян подсолнечника

7/8 грамм Протеиновые снеки

  • ¼ чашка арахиса
  • стакан арахисового или соевого молока 8 унций
  • 1-2 столовые ложки арахисового масла
  • ¼ чашка хумуса с овощами

[2] https: // www.