RIASSUNTO Stato dell’arte. Le allergie, l’epidemia del XXI secolo, sono in costante aumento nei paesi Occidentali ma i fattori che contribuiscono a tale incremento non sono ancora noti. Allergeni di piante di famiglie diverse, aventi un rilevante impatto epidemiologico e diverso potenziale allergenico a seconda delle aree geografiche, sono coinvolti nelle allergie da polline e alimentari (i.e. Graminaceae, Betulaceae, Corylaceae, Rosaceae); anche una cross-reattività tra allergeni di differenti specie è stata ben documentata (es. betulla/melo). La frequenza e la gravità delle reazioni allergiche sono correlate alla via di sensibilizzazione (contatto, inalazione, ingestione) e alla stabilità degli allergeni. Inoltre, i cambiamenti climatici e l’inquinamento sembrano aggravare le allergie, agendo direttamente sulle difese immunitarie degli individui e provocando una risposta allergica mediata da IgE, oppure causando modificazioni degli allergeni stessi incrementandone la capacità allergenica, con evidenti aumenti dei costi in termini di terapia e di capacità lavorativa (D’Amato et al., 2002). Mentre sono presenti numerosi studi sulla relazione fra inquinanti e risposta immunitaria (Beggs, 2004; D’Amato, 2000), sono pochi e insufficienti i dati relativi alla modulazione/ modificazione degli allergeni dovuta a fattori di stress. È risaputo che le transglutaminasi (TGasi), una classe di enzimi capaci di modificare post-traduzionalmente le proteine (Griffin et al., 2002), aumentano considerevolmente l’attività enzimatica in condizioni di stress e sono coinvolte in alcune risposte infiammatorie, suggerendone un ruolo anche nelle allergie, come già riportato per la congiuntivite allergica (Sohn et al., 2003). Le TGasi possono modificare direttamente gli antigeni pollinici o attivare la fosfolipasi A (sPLA2), responsabile delle risposte infiammatorie dopo contatto diretto con polline. Obiettivi complessivi del progetto. a) migliorare con approcci multidisciplinari le conoscenze di base sugli allergeni, sulla ‘cross allergenicità’ e sui meccanismi molecolari coinvolti nell’aumento dell’allergenicità in relazione alle modificazioni ambientali; b) verificare la correlazione ambiente-allergia attraverso la comparazione di dati clinici e ambientali in zone a diverso inquinamento; c) verificare se i principali allergeni di melo siano substrati per le TGasi; d) convalidare in nocciolo (Corylus avellana), un’altra specie la cui cross-allergenicità polline/frutto è ben documentata, i risultati ottenuti in melo. Obiettivi a breve-medio termine dello start up. a) individuare con strumenti bioinformatici motivi comuni negli allergeni del polline e frutto; b) caratterizzare la variabilità genetica di melo in relazione alla cross-allergenicità polline/frutto in collezioni di germoplasma; c) valutare l’attività TGasica su substrati allergenici e sPLA2 in vitro; d) verificare i meccanismi molecolari con cui i diversi agenti stressanti, compreso l’inquinamento, possono influenzare la vitalità e le attività enzimatiche del polline; e) valutare la correlazione tra composizione pollinica e inquinanti ambientali sulle patologie allergiche in bambini allergici provenienti da aree urbane e rurali. Ampliamento delle conoscenze e innovazione a medio-lungo termine. a) identificare le sequenze dei principali allergeni associate a diversi gradi di allergenicità, al fine di produrre cultivar ipoallergeniche con evidenti riflessi nutrizionali e di prevenzione; b) valutare i meccanismi molecolari di azione delle TGasi vegetali nell’influenzare l’allergenicità anche in relazione a variazioni climatiche; c) analizzare l’evoluzione delle allergie in relazione ai cambiamenti climatici raccogliendo dati da 4 anni di “follow up” su bambini allergici per l’attuazione di strategie preventive e terapeutiche. La scelta del “follow up” sui bambini è giustificata dal fatto che le allergie sono molto aumentate a carico di questi pazienti e che questi sono più recettivi ...
PROGETTO STRATEGICO D’ATENEO 2006 Titolo: CROSS ALLERGENS IN POLLEN AND FRUITS: MODULATION BY CLIMATE CHANGES OF THEIR ALLERGENIC POTENTIAL
SERAFINI FRACASSINI, DONATELLA
2006
Abstract
RIASSUNTO Stato dell’arte. Le allergie, l’epidemia del XXI secolo, sono in costante aumento nei paesi Occidentali ma i fattori che contribuiscono a tale incremento non sono ancora noti. Allergeni di piante di famiglie diverse, aventi un rilevante impatto epidemiologico e diverso potenziale allergenico a seconda delle aree geografiche, sono coinvolti nelle allergie da polline e alimentari (i.e. Graminaceae, Betulaceae, Corylaceae, Rosaceae); anche una cross-reattività tra allergeni di differenti specie è stata ben documentata (es. betulla/melo). La frequenza e la gravità delle reazioni allergiche sono correlate alla via di sensibilizzazione (contatto, inalazione, ingestione) e alla stabilità degli allergeni. Inoltre, i cambiamenti climatici e l’inquinamento sembrano aggravare le allergie, agendo direttamente sulle difese immunitarie degli individui e provocando una risposta allergica mediata da IgE, oppure causando modificazioni degli allergeni stessi incrementandone la capacità allergenica, con evidenti aumenti dei costi in termini di terapia e di capacità lavorativa (D’Amato et al., 2002). Mentre sono presenti numerosi studi sulla relazione fra inquinanti e risposta immunitaria (Beggs, 2004; D’Amato, 2000), sono pochi e insufficienti i dati relativi alla modulazione/ modificazione degli allergeni dovuta a fattori di stress. È risaputo che le transglutaminasi (TGasi), una classe di enzimi capaci di modificare post-traduzionalmente le proteine (Griffin et al., 2002), aumentano considerevolmente l’attività enzimatica in condizioni di stress e sono coinvolte in alcune risposte infiammatorie, suggerendone un ruolo anche nelle allergie, come già riportato per la congiuntivite allergica (Sohn et al., 2003). Le TGasi possono modificare direttamente gli antigeni pollinici o attivare la fosfolipasi A (sPLA2), responsabile delle risposte infiammatorie dopo contatto diretto con polline. Obiettivi complessivi del progetto. a) migliorare con approcci multidisciplinari le conoscenze di base sugli allergeni, sulla ‘cross allergenicità’ e sui meccanismi molecolari coinvolti nell’aumento dell’allergenicità in relazione alle modificazioni ambientali; b) verificare la correlazione ambiente-allergia attraverso la comparazione di dati clinici e ambientali in zone a diverso inquinamento; c) verificare se i principali allergeni di melo siano substrati per le TGasi; d) convalidare in nocciolo (Corylus avellana), un’altra specie la cui cross-allergenicità polline/frutto è ben documentata, i risultati ottenuti in melo. Obiettivi a breve-medio termine dello start up. a) individuare con strumenti bioinformatici motivi comuni negli allergeni del polline e frutto; b) caratterizzare la variabilità genetica di melo in relazione alla cross-allergenicità polline/frutto in collezioni di germoplasma; c) valutare l’attività TGasica su substrati allergenici e sPLA2 in vitro; d) verificare i meccanismi molecolari con cui i diversi agenti stressanti, compreso l’inquinamento, possono influenzare la vitalità e le attività enzimatiche del polline; e) valutare la correlazione tra composizione pollinica e inquinanti ambientali sulle patologie allergiche in bambini allergici provenienti da aree urbane e rurali. Ampliamento delle conoscenze e innovazione a medio-lungo termine. a) identificare le sequenze dei principali allergeni associate a diversi gradi di allergenicità, al fine di produrre cultivar ipoallergeniche con evidenti riflessi nutrizionali e di prevenzione; b) valutare i meccanismi molecolari di azione delle TGasi vegetali nell’influenzare l’allergenicità anche in relazione a variazioni climatiche; c) analizzare l’evoluzione delle allergie in relazione ai cambiamenti climatici raccogliendo dati da 4 anni di “follow up” su bambini allergici per l’attuazione di strategie preventive e terapeutiche. La scelta del “follow up” sui bambini è giustificata dal fatto che le allergie sono molto aumentate a carico di questi pazienti e che questi sono più recettivi ...I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
