Analisi comparativa degli allergeni e degli enzimi coinvolti in reazioni allergiche in polline di diverse cultivars di Malus domestica Rosa Anna Iorioa, Roberta Parisb, Giulia Pagliaranib, Stefano Tartarinib, Giampaolo Riccic, Donatella Serafini-Fracassinia and Stefano Del Ducaa* aDepartment of BiGeA, University of Bologna, via Irnerio 42, 40126, Bologna, Italy. stefano.delduca@unibo.it b Department of Fruit Tree and Woody Plant Sciences, University of Bologna, Viale Fanin 46, Bologna 40127, Italy cDepartment of Medical Science of the Gozzadini Children's Hospital Sant'Orsola-Malpighi, University of Bologna, via Massarenti 11, 40138, Bologna, Italy. L'allergia alla mela è un problema frequente per un numero crescente di cittadini europei: è uno dei frutti che più comunemente causa problemi di sensibilizzazione allergica, esistono diverse cultivars con livelli variabili di allergenicità (la cui sintomatologia clinica è nota) e la sua coltivazione copre un ruolo importante nell’agricoltura europea, specialmente in quella italiana. Per quanto riguarda l’allergia al polline di melo esistono pochi riferimenti in letteratura probabilmente perché, non essendo un polline anemofilo ma entomofilo, è presente in minore quantità in atmosfera e quindi anche se allergenico è difficilmente responsabile di allergie respiratorie; si sono comunque osservati casi frequenti tra gli agricoltori che stanno a contatto con colture arboree. Un fenomeno diffuso è la cosiddetta sindrome betulla-frutta-verdura, dove i pazienti sensibilizzati all'allergene maggiore di polline di betulla Bet v 1, cross-reagiscono con proteine omologhe presenti in frutta e verdura, come la mela. Generalmente, i sintomi sono limitati alla cavità orale, la cosiddetta sindrome orale allergica (SOA). L'allergenicità alla mela è un fenomeno complesso a causa del numero elevato di determinanti genetici e fattori ambientali, ma sono stati pubblicati alcuni studi sulla caratterizzazione genetica e genomica degli allergeni. Nel genoma del melo sono state identificate quattro classi principali di allergeni, chiamate Mal d 1, 2, 3 e 4, organizzate in famiglie multigeniche contenenti diverse isoforme differenzialmente espresse nella frutta. Ad oggi, solo poche varietà di mele sono riconosciute per caratteristiche di ipoallergenicità. Lo scopo del nostro lavoro è stato quello di caratterizzare e confrontare l’allergenicità del polline di diverse cultivars di Malus domestica, molto diffuse nella regione del mediterraneo - Gala, Florina, Golden Delicious, Durello - in modo da poterle classificare in funzione del grado di allergenicità (iperallergeniche, mediamente allergeniche o ipoallergeniche). Lo studio di espressione genica è stato condotto sulle seguenti proteine: PR10-like protein (Mal d 1), thaumatin-like protein (TLP, Mal d 2), non specific lipid transfer proteins (nsLTP, Mal d 3) e profilina (Mal d 4); inoltre è stato valutato anche il profilo di espressione di enzimi quali fosfolipasi A2 (PLA2) e transglutaminasi (TGase), coinvolti nella reazione allergica. Per ogni famiglia genica sono state analizzate diverse isoforme grazie all’impiego di coppie di primer specifici disegnati per ogni sottofamiglia e scelti in accordo con il loro profilo di espressione genetica nel frutto della mela. Gli studi biochimici tramite Western blots con anticorpi diretti contro gli allergeni e gli enzimi coinvolti nella reazione infiammatoria ed i saggi ELISA-modificati con l’uso di siero di pazienti allergici al frutto hanno fornito elementi interessanti sulla ricerca di agenti sensibilizzanti in polline. Questi dati sono in linea con quelli pubblicati sulla classificazione dei frutti, dove Gol¬den e Gala sono riportati come iperallergenici; un dato innovativo è invece la ca¬ratterizzazione del potenziale allergenico di Florina, iperallergenica, e di Durel¬lo, ipoallergenico, su cui i dati bibliografici sono scarsi anche per il frutto. Proseguendo questa strada sperimentale e con approfondimenti ulteriori si potrebbe essere in grado di produrre alimenti a bassa allergenicità le cui caratteristiche dichiarate darebbero un valore aggiunto all’alimento.

Analisi comparativa degli allergeni e degli enzimi coinvolti in reazioni allergiche in polline di diverse cultivars di Malus domestica

IORIO, ROSA ANNA;TARTARINI, STEFANO;RICCI, GIAMPAOLO;DEL DUCA, STEFANO
2013

Abstract

Analisi comparativa degli allergeni e degli enzimi coinvolti in reazioni allergiche in polline di diverse cultivars di Malus domestica Rosa Anna Iorioa, Roberta Parisb, Giulia Pagliaranib, Stefano Tartarinib, Giampaolo Riccic, Donatella Serafini-Fracassinia and Stefano Del Ducaa* aDepartment of BiGeA, University of Bologna, via Irnerio 42, 40126, Bologna, Italy. stefano.delduca@unibo.it b Department of Fruit Tree and Woody Plant Sciences, University of Bologna, Viale Fanin 46, Bologna 40127, Italy cDepartment of Medical Science of the Gozzadini Children's Hospital Sant'Orsola-Malpighi, University of Bologna, via Massarenti 11, 40138, Bologna, Italy. L'allergia alla mela è un problema frequente per un numero crescente di cittadini europei: è uno dei frutti che più comunemente causa problemi di sensibilizzazione allergica, esistono diverse cultivars con livelli variabili di allergenicità (la cui sintomatologia clinica è nota) e la sua coltivazione copre un ruolo importante nell’agricoltura europea, specialmente in quella italiana. Per quanto riguarda l’allergia al polline di melo esistono pochi riferimenti in letteratura probabilmente perché, non essendo un polline anemofilo ma entomofilo, è presente in minore quantità in atmosfera e quindi anche se allergenico è difficilmente responsabile di allergie respiratorie; si sono comunque osservati casi frequenti tra gli agricoltori che stanno a contatto con colture arboree. Un fenomeno diffuso è la cosiddetta sindrome betulla-frutta-verdura, dove i pazienti sensibilizzati all'allergene maggiore di polline di betulla Bet v 1, cross-reagiscono con proteine omologhe presenti in frutta e verdura, come la mela. Generalmente, i sintomi sono limitati alla cavità orale, la cosiddetta sindrome orale allergica (SOA). L'allergenicità alla mela è un fenomeno complesso a causa del numero elevato di determinanti genetici e fattori ambientali, ma sono stati pubblicati alcuni studi sulla caratterizzazione genetica e genomica degli allergeni. Nel genoma del melo sono state identificate quattro classi principali di allergeni, chiamate Mal d 1, 2, 3 e 4, organizzate in famiglie multigeniche contenenti diverse isoforme differenzialmente espresse nella frutta. Ad oggi, solo poche varietà di mele sono riconosciute per caratteristiche di ipoallergenicità. Lo scopo del nostro lavoro è stato quello di caratterizzare e confrontare l’allergenicità del polline di diverse cultivars di Malus domestica, molto diffuse nella regione del mediterraneo - Gala, Florina, Golden Delicious, Durello - in modo da poterle classificare in funzione del grado di allergenicità (iperallergeniche, mediamente allergeniche o ipoallergeniche). Lo studio di espressione genica è stato condotto sulle seguenti proteine: PR10-like protein (Mal d 1), thaumatin-like protein (TLP, Mal d 2), non specific lipid transfer proteins (nsLTP, Mal d 3) e profilina (Mal d 4); inoltre è stato valutato anche il profilo di espressione di enzimi quali fosfolipasi A2 (PLA2) e transglutaminasi (TGase), coinvolti nella reazione allergica. Per ogni famiglia genica sono state analizzate diverse isoforme grazie all’impiego di coppie di primer specifici disegnati per ogni sottofamiglia e scelti in accordo con il loro profilo di espressione genetica nel frutto della mela. Gli studi biochimici tramite Western blots con anticorpi diretti contro gli allergeni e gli enzimi coinvolti nella reazione infiammatoria ed i saggi ELISA-modificati con l’uso di siero di pazienti allergici al frutto hanno fornito elementi interessanti sulla ricerca di agenti sensibilizzanti in polline. Questi dati sono in linea con quelli pubblicati sulla classificazione dei frutti, dove Gol¬den e Gala sono riportati come iperallergenici; un dato innovativo è invece la ca¬ratterizzazione del potenziale allergenico di Florina, iperallergenica, e di Durel¬lo, ipoallergenico, su cui i dati bibliografici sono scarsi anche per il frutto. Proseguendo questa strada sperimentale e con approfondimenti ulteriori si potrebbe essere in grado di produrre alimenti a bassa allergenicità le cui caratteristiche dichiarate darebbero un valore aggiunto all’alimento.
Gruppi di lavoro "Biologia cellulare e molecolare" e "Biotecnologie e differenziamento"
95
96
Rosa Anna Iorio; Roberta Paris; Giulia Pagliarani; Stefano Tartarini; Giampaolo Ricci; Donatella Serafini-Fracassini; Stefano Del Duca
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