Food allergen families common to different arthropods (mites, insects, crustaceans), mollusks and nematods: Cross-reactivity and potential cross-allergenicity
Les grandes familles d’allergènes communes aux arthropodes (acariens, insectes, crustacés), mollusques et nématodes
Résumé
Allergies to animal foods essentially result from the consumption of shellfish, including crustaceans and mollusks, and even edible insects traditionally eaten in different countries around the world. In all of these countries, the statistical data collected during the last decade point out the consumption of shellfish products as a likely cause of the most severe allergic reactions associated to animal-based foods. The allergens responsible for the shellfish allergies mainly consist of pan-allergens belonging to a limited number of protein families, widely distributed in mites, crustaceans, insects, mollusks and nematods. Major allergens are represented by muscle proteins (tropomyosin, troponin C, myosin, sarcoplasmic calcium-binding protein) and enzymes (α-amylase, arginine kinase, glutathione S-transferase, serine protease, triosephosphate isomerase), associated to other functional (hemocyanin, hexamerin) and structural (tubulin) proteins. Most of these pan-allergens exhibit quite well conserved amino acid sequences and readily superposable three-dimensional structures. Although they remain closely phylogenetically-related, they fall into distinct groups more or less distantly related within the phylogenetic trees, depending of the proteins. In this respect, insect tropomyosins fall into two separate groups closely related to mite and crustacean tropomyosin groups, respectively, whereas the mollusk tropomyosin group deviates from all other tropomyosin groups. Alpha-amylase and arginine kinase groups of insects and crustaceans remain closely related but are much more distant from the corresponding groups of mite, mollusk and nematod enzymes. Overall, allergens from insects and crustaceans feel closer whereas mollusks allergens clearly differ from all the other allergen groups. According to these phylogenetic relationships, the IgE-binding cross-reactivities frequently reported between these allergens of different origin could trigger some unexpected crossed allergic reactions in susceptible individuals. In this respect, the consumption of edible insects by shellfish allergic patients should be avoided.
Les allergies alimentaires causées par les aliments d’origine animale proviennent essentiellement de la consommation de crustacés et de mollusques, voire d’insectes comestibles qui commencent à s’introduire sur le marché européen des produits alimentaires. Depuis plusieurs années, les statistiques établies par le CICBAA (centre d’investigations cliniques et biologiques en allergologie alimentaire) soulignent l’importance des crustacés et des mollusques dans la survenue de réactions systémiques sèvères liées à l’alimentation. L’allergénicité de ces aliments dépend de quelques familles d’allergènes communes aux arthropodes, aux mollusques et aux nématodes, qu’il est nécessaire de bien identifier pour diagnostiquer les allergies dont elles sont responsables. Ces allergènes correspondent à des protéines musculaires (tropomyosine, troponine C, myosine, actine, protéine sarcoplasmique fixant le calcium ou SCBP), des enzymes variées (α-amylase, arginine-kinase AK, glutathion S-transférase GST, trypsine, protéase à sérine, triosephosphate isomérase TPI) et des protéines circulantes (hemocyanine, hexamérine) ou structurales (tubulines). La plupart de ces protéines sont ubiquitaires et possèdent des séquences et surtout des structures très conservées et parfaitement superposables. Elles se répartissent dans les arbres phylogénétiques en groupes distincts dont les affinités restent élevées mais peuvent varier considérablement selon les allergènes. Ainsi, les tropomyosines des mollusques s’écartent nettement de celles des autres groupes et les tropomyosines d’insectes se répartissent en deux groupes dont un est proche des tropomyosines des acariens, l’autre des tropomyosines des crustacés. Les α-amylases et les arginine kinases des insectes et des crustacés sont très proches et toujours plus éloignées de celles des acariens, des mollusques et des nématodes. Globalement, les allergènes des insectes et des crustacés paraissent les plus proches tandis que les allergènes des mollusques s’écartent le plus des allergènes des autres groupes. L’existence, souvent rapportée, de réactions croisées entre ces différents groupes d’allergènes laisse présager des possibilités d’allergies croisées entre les acariens, les crustacés, les insectes, les mollusques et les nématodes. En particulier, le risque de réaction allergique associé à la consommation d’insectes comestibles (entomophagie) par des patients allergiques aux crustacés doit être envisagé.