Imunopatogenesis Terkini Alergi Makanan

Advertisements
Advertisements
Spread the love

Audi Yudhasmara, Widodo Judarwanto

Hingga 8% anak-anak di bawah usia 3 tahun dan sekitar 2% dari populasi orang dewasa mengalami gangguan alergi yang disebabkan oleh makanan. Sejumlah makanan terbatas bertanggung jawab atas sebagian besar reaksi alergi yang disebabkan oleh makanan: susu, telur, kacang tanah, ikan, dan kacang pohon pada anak-anak dan kacang tanah, kacang pohon, ikan, dan kerang pada orang dewasa. Reaksi alergi yang disebabkan oleh makanan bertanggung jawab atas berbagai gejala yang melibatkan kulit, saluran pencernaan, dan saluran pernapasan dan dapat disebabkan oleh mekanisme yang dimediasi oleh IgE dan non-IgE.

Gangguan alergi adalah sekelompok gangguan yang dimediasi oleh kekebalan yang berhubungan dengan morbiditas dan kesehatan yang buruk. Prevalensi alergi telah meningkat secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir. Ini telah meningkatkan minat untuk mengungkap mekanisme baru yang terlibat dalam etiopatogenesis gangguan alergi. Memahami jalur yang mendasari alergi akan membantu dalam mengembangkan modalitas yang efektif untuk pencegahan dan pengobatannya. Ulasan ini berfokus terutama pada kondisi alergi yang dimediasi IgE yang umum dan perkembangan terkini dalam imunopatogenesisnya, terutama yang melibatkan mukosa pernapasan.

IMMUNOPATOGENESIS TERKINI

  • Alergi makanan adalah respons imun spesifik yang terjadi secara reproduktif saat terpapar makanan. Hal ini dapat dikategorikan secara luas berdasarkan patofisiologis menjadi respon yang dimediasi IgE (langsung), non-IgE (dimediasi sel, tertunda) dan campuran. Respon alergi akut seperti urtikaria, muntah, mengi, dan anafilaksis terhadap makanan umumnya disebabkan oleh antibodi IgE yang diarahkan terhadap berbagai alergen makanan.
  • Dalam usus manusia, terdapat sistem kekebalan kompleks yang dapat membedakan antara patogen dan antigen makanan yang tidak berbahaya untuk menghindari respons imun yang tidak terkontrol terhadap antigen makanan atau komponen mikrobiota komensal.
  • Penghalang epitel usus umumnya dilindungi oleh pengecualian kekebalan antigen asing melalui antibodi sekretori dan oleh mekanisme toleransi anti-inflamasi. Penghapusan antigen asing yang efisien membutuhkan IgA dan IgM. IgA adalah imunoglobulin paling melimpah yang disekresikan di mukosa. Ia terus-menerus terpapar mikroba patogen atau tidak berbahaya dan juga antigen makanan, oleh karena itu ia memberikan pertahanan imunologis dengan mengangkut antigen melintasi lapisan usus ke lumen. Selain IgA, DC dan Treg juga berperan penting dalam respon alergi. DC di mukosa usus dianggap sebagai mediator penting karena mereka mendorong polarisasi sel-T menuju Th1 dan fenotipe regulasi. DC bermigrasi dari mukosa usus ke kelenjar getah bening mesenterika di mana mereka menghasilkan asam retinoat dan TGF-b, yang pada gilirannya menginduksi Treg yang terlibat dalam induksi toleransi.
  • Pergeseran besar populasi DC dapat terlihat di jaringan usus menuju fenotipe yang lebih inflamasi dan kurang regulasi pada seseorang yang peka terhadap alergen makanan.
  • Selain itu, tampaknya ada hubungan antara Treg dan flora komensal, yang cenderung mendorong perkembangan Treg, sehingga menyebabkan toleransi makanan.
  • Limfosit intraepitel, terutama sel T, adalah sel lain yang berperan dalam alergi makanan. Mereka memfasilitasi crosstalk antara sel epitel dan sel kekebalan. Jumlah sel T yang berkurang telah berkorelasi dengan cedera epitel usus setelah sensitisasi.
  • Meskipun ratusan makanan berbeda disertakan dalam makanan manusia, jumlah yang relatif kecil menyebabkan sebagian besar reaksi alergi yang disebabkan oleh makanan. Pada anak-anak, susu, telur, kacang tanah, kedelai, dan gandum bertanggung jawab atas sekitar 90% reaksi hipersensitivitas, sedangkan pada remaja dan dewasa, kacang tanah, ikan, kerang, dan kacang pohon menyumbang sekitar 85% reaksi. Namun, meningkatnya aksesibilitas buah-buahan dan sayuran segar dari seluruh dunia dan nafsu makan kita yang tak terpuaskan untuk pola makan yang lebih beragam dan alami telah menghasilkan peningkatan reaksi alergi terhadap buah-buahan, seperti kiwi dan pepaya, dan biji-bijian, seperti wijen, opium, dan pemerkosaan (canola).
  • Fraksi makanan yang menyebabkan alergi umumnya terdiri dari glikoprotein yang tahan panas dan larut dalam air dengan ukuran mulai dari 10 hingga 70 kd. Protein alergenik dalam banyak makanan telah diidentifikasi, diisolasi, diurutkan, dan dikloning

Alergen makanan utama yang telah diisolasi dan dikarakterisasi

Susu Sapi
 Caseins αs -Caseins
β-Casein
κ-Casein
 Whey β-Lactoglobulin
α-Lactalbumin
Putih Telor Ayam Ovomucoid (Gal d 1)
Ovalbumin (Gal d 2)
Ovotransferrin (Gal d 3)
Kacang Tanah Vicilin (Ara h 1)
Conglutin (Ara h 2)
Glycinin (Ara h 3)
Soybean Vicilin
Conglycinin (Gly m 1)
Fish Parvalbumin (Gad c 1 [cod]; Sal s 1 [salmon])
Shrimp Tropomyosin (Pen a 1; Pen i 1; Met e 1)
Brazil nut 2S albumin (Ber m 1)
Walnut 2S albumin (Jug r 1)
Rice α-Amylase inhibitor (Ory s 1)
Wheat α-Amylase inhibitor
Barley α-Amylase inhibitor (Hor v 1)
Buckwheat 11S globulin (Fag e 1)
Mustard 2S albumin (Sin a 1 [yellow]; Bra j 1 [oriental])
Celery Pathogenesis-related protein (Api g 1)
Profilin (Api g 2)
Kentang Patatin (Sol t 1)
Wortel Pathogenesis-related protein (Dau c 1)
Apel Pathogenesis-related protein (Mal d 1)
Profilin (Mal d 2)

PATOGENESIS REAKSI HIPERSENSITIVITAS MAKANAN

Advertisements

Gut Barier 

  • Dalam beberapa jam setelah lahir, saluran pencernaan bayi baru lahir dan jaringan limfoid terkait usus (penghalang usus) dihadapkan dengan protein asing dalam bentuk bakteri dan antigen makanan. Sistem yang belum matang ini harus memproses makanan yang tertelan menjadi bentuk yang dapat diserap dan digunakan untuk energi dan pertumbuhan sel, meningkatkan respons yang cepat dan kuat terhadap berbagai patogen (yaitu, mengembangkan kekebalan), dan tetap tidak responsif terhadap antigen nutrisi asing dalam jumlah besar (yaitu, mengembangkan toleransi).
  • Sejumlah mekanisme non-imunologis dan imunologis  bekerja untuk mencegah antigen asing (misalnya, bakteri, virus, parasit, dan protein makanan) menembus penghalang usus.25

KOMPONEN GUT BARRIER

  • Physiologic barriers
    • Blokir penetrasi antigen yang tertelan:
      • Sel epitel — satu lapisan sel dari epitel kolumnar
      • Glikokaliks — lapisan glikoprotein kompleks dan musin yang menjebak partikel
    • Struktur membran mikrovilus usus — mencegah penetrasi
    • Persimpangan ketat yang menghubungkan enterosit yang berdekatan — mencegah penetrasi, bahkan dari peptida kecil
    • Peristaltik usus — mengeluarkan partikel yang “terperangkap” di dalam tinja
    • Hancurkan antigen yang tertelan:
      • Amilase dan pengunyahan saliva
      • Asam lambung dan pepsins
      • Enzim pankreas
      • Enzim usus
      • Aktivitas lisozim sel epitel usus
  • Immunologic barriers
    • Blokir penetrasi antigen yang tertelan:
      • S-IgA spesifik antigen dalam lumen usus
    • Antigen yang jelas menembus penghalang gastrointestinal:
      • IgA dan IgG spesifik antigen serum
      • Sistem retikuloendotelial

Namun, ketidakmatangan mekanisme ini pada bayi mengurangi efisiensi penghalang mukosa bayi. Sebagai contoh, keluaran asam basal relatif rendah selama bulan pertama kehidupan, 26 aktivitas proteolitik usus tidak mencapai tingkat dewasa sampai kira-kira usia 2 tahun, 27 dan membran mikrovilus usus belum matang, mengakibatkan pengikatan antigen berubah dan transportasi melalui epitel mukosa sel.28 Selain itu, bayi baru lahir kekurangan IgA dan IgM dalam sekresi eksokrin dan konsentrasi s-IgA saliva, yang tidak ada saat lahir dan tetap rendah selama bulan-bulan awal kehidupan.

Konsentrasi s-IgA yang relatif rendah pada bayi muda usus dan protein yang dicerna dalam jumlah yang relatif besar memberikan beban yang sangat besar pada jaringan limfoid yang berhubungan dengan usus yang belum matang. Tidak mengherankan, pengenalan awal berbagai antigen makanan telah terbukti merangsang produksi antibodi IgE yang berlebihan atau respons imun merugikan lainnya pada bayi yang memiliki kecenderungan genetik. Sebuah studi prospektif terhadap lebih dari 1200 bayi yang tidak dipilih menunjukkan hubungan linier langsung antara jumlah makanan padat yang dimasukkan ke dalam makanan pada usia 4 bulan dan perkembangan selanjutnya dari dermatitis atopik, dengan peningkatan 3 kali lipat pada eksim berulang pada usia 10 tahun. pada bayi yang telah menerima 4 atau lebih makanan padat sebelum usia 4 bulan

Perkembangan respon yang dimediasi IgE terhadap alergen (umumnya glikoprotein) adalah hasil dari serangkaian interaksi molekuler dan seluler yang melibatkan sel penyaji antigen (APC), sel T, dan sel B. 33 APC menghadirkan fragmen peptida kecil ( Epitop sel-T) dalam hubungannya dengan molekul MHC kelas II ke sel T. Sel T yang membawa reseptor sel T komplementer yang sesuai akan berikatan dengan kompleks peptida-MHC. “Sinyal pertama” yang interaktif ini mengarah pada proliferasi sel-T dan pembentukan sitokin serta pembentukan sinyal “kedua”, yang mendorong respons IgE (aktivasi sel seperti TH2).

Sel-sel ini dan produknya, pada gilirannya, berinteraksi dengan sel B yang membawa reseptor spesifik antigen yang sesuai, yang mengarah ke perpindahan isotipe dan pembentukan IgE spesifik antigen.

Pada semua tahap, sejumlah sitokin tertentu dikeluarkan, yang memodulasi interaksi sel. IgE spesifik antigen kemudian mengikat reseptor permukaan sel mast, basofil, makrofag, dan APC lain, mempersenjatai sistem kekebalan untuk reaksi alergi dengan pertemuan antigen spesifik berikutnya.

Bahkan di usus matang, sekitar 2% dari antigen makanan yang tertelan diserap dan diangkut ke seluruh tubuh dalam bentuk utuh “secara imunologis”. 34, 35, 36 Peningkatan keasaman lambung dan adanya makanan lain di usus menurunkan penyerapan antigen, sedangkan penurunan keasaman lambung (misalnya, antasida) dan konsumsi alkohol meningkatkan absorpsi.37 Protein yang dapat dikenali secara imunologis yang mendapatkan akses ke sirkulasi biasanya tidak menyebabkan reaksi merugikan karena toleransi berkembang pada kebanyakan individu, tetapi pada inang yang peka mereka dapat memicu berbagai respons hipersensitivitas. Meskipun lebih sering terjadi pada perkembangan jaringan limfoid terkait usus pada anak kecil, jelas bahwa respons hipersensitivitas seluler dan IgE yang dimediasi terhadap makanan dapat berkembang pada usia berapa pun.

Studi terbaru menunjukkan bahwa sel epitel usus memainkan peran regulasi sentral dalam menentukan laju dan pola pengambilan antigen yang tertelan. Studi pada tikus peka menunjukkan bahwa transpor antigen usus berlangsung dalam 2 fase.38 Pada fase pertama pengambilan antigen, transpor transepitel terjadi melalui endosom, antigen spesifik dan tidak tergantung sel mast, dan terjadi 10 kali lebih cepat pada tikus peka dibandingkan dengan kontrol yang tidak peka.

Pada fase kedua transpor paraseluler mendominasi, tergantung pada sel mast, tidak spesifik antigen, dan secara nyata meningkat oleh tantangan antigen pada tikus peka dibandingkan dengan tikus peka yang kekurangan sel mast atau kontrol yang tidak peka. Studi ini dengan jelas menunjukkan bahwa laju dan jumlah antigen yang diserap selama reaksi yang dimediasi IgE di saluran pencernaan meningkat secara nyata. Mereka juga menyarankan bahwa faktor antigen-spesifik dan nonspesifik dapat mempercepat transportasi antigen melintasi epitel.

Meskipun jalur spesifik mungkin melibatkan antibodi, jalur nonspesifik kemungkinan besar melibatkan sitokin. Konsisten dengan konsep ini, sel epitel usus (IEC) mengekspresikan reseptor untuk sejumlah sitokin yang berbeda (IL-1, IL-2, IL-6, IL-10, IL-12, IL-15, GM-CSF, dan IFN -γ), dan IEC telah terbukti diubah secara fungsional oleh paparan sitokin ini.

Induksi toleransi oral

  • Respon dominan dalam jaringan limfoid yang berhubungan dengan usus adalah penekanan atau toleransi. Cara sistem kekebalan “dididik” untuk menghindari sensitisasi terhadap antigen makanan yang tertelan tidak dipahami dengan baik. Studi awal menunjukkan bahwa sel M (sel epitel khusus yang melapisi patch Peyer) adalah tempat utama pengambilan sampel antigen imun di usus.
  • Namun, studi yang lebih baru menunjukkan bahwa IECs mungkin menjadi APC sentral yang digunakan untuk menghasilkan imunosupresi di usus.
  • APC “nonprofesional” ini telah terbukti mengekspresikan molekul MHC kelas II, mengambil protein yang dapat larut dari ujung apikal dan mengangkutnya secara basolateral, dan secara selektif mengaktifkan sel penekan CD8 +. Yang terakhir tampaknya diatur oleh molekul kelas I non-klasik (CD1d) dan molekul membran baru lainnya yang berinteraksi dengan CD
  • Telah dihipotesiskan bahwa antigen terlarut dalam lumen usus diambil sampelnya dan disajikan terutama oleh IECs, yang menyebabkan penekanan kekebalan respon, sedangkan antigen partikulat dan bakteri utuh, virus, dan parasit diambil sampelnya oleh sel M, yang mengarah ke kekebalan aktif dan pembentukan IgA. Sebuah studi tentang reovirus mendukung gagasan ini. Reovirus tipe I menginfeksi IECs, sedangkan reseptor untuk reovirus tipe III diekspresikan pada sel M. Pemberian reovirus tipe I menghasilkan “toleransi,” sedangkan pemberian reovirus tipe III menghasilkan respons IgA aktif, menunjukkan bahwa jalur masuk (yaitu, sel M vs IEC) menentukan jenis respons imun yang dihasilkan (yaitu, imunitas aktif). vs toleransi).
  • Meskipun mekanisme induksi toleransi pada tikus telah dijelaskan sebagian dalam beberapa tahun terakhir, keberadaan toleransi dan pengaturannya pada manusia kurang dicirikan dengan baik. Studi pada tikus menunjukkan bahwa sel B membutuhkan antigen oral dalam jumlah yang lebih besar daripada sel T agar dapat ditoleransi dan bahwa ada hierarki dalam induksi toleransi, dengan sel mirip TH1 lebih mudah ditoleransi daripada sel mirip TH2. Sangat sedikit penelitian yang membahas perkembangan toleransi oral pada manusia. Lowney dkk menunjukkan penurunan respons kulit terhadap hapten yang disuntikkan setelah memberi makan hapten pada subjek.
  • Husby mendemonstrasikan bahwa memberi makan hemosianin limpet lubang kunci kepada relawan manusia normal menghasilkan toleransi sel-T sistemik tetapi menyebabkan priming sel-B dengan deteksi antibodi hemosianin limpet lubang kunci dalam serum dan air liur. Studi ini menunjukkan bahwa perkembangan toleransi terhadap makanan memiliki pengaruh yang kecil pada fungsi sel-B karena produksi antibodi terhadap protein makanan merupakan fenomena universal pada bayi dan orang dewasa, yang umumnya tidak terkait dengan hipersensitivitas terhadap antigen yang dimaksud. Paling rendah Antibodi tingkat tinggi terhadap makanan pada individu yang toleran secara klinis termasuk dalam kelas IgG, dengan tingkat antibodi IgE yang tinggi lebih cenderung menjadi indikator proses patologis (misalnya, alergi susu).
  • Mengkonsumsi protein makanan biasanya mengaktifkan sel penekan CD8 + T, yang berada di jaringan limfoid terkait usus dan, setelah konsumsi antigen dalam waktu lama, di limpa
  • Aktivasi awal sel-sel ini tergantung pada sifat, dosis, dan frekuensi paparan antigen; usia tuan rumah; dan mungkin LPS yang dihasilkan oleh flora usus inang Antigen makanan yang diberi makan ulang umumnya meningkatkan ketidakresponsifan sistemik pada hipersensitivitas tipe tertunda. Beberapa penelitian pada subjek manusia telah menunjukkan peningkatan proliferasi limfosit atau produksi IL-2 setelah stimulasi antigen makanan secara in vitro pada pasien dengan alergi makanan, penyakit celiac, dan penyakit radang usus. Namun, respon sel T in vitro umumnya ditemukan pada individu normal demikian juga.

Referensi

  • Hugh A. Sampson.Food allergy. Part 1: Immunopathogenesis and clinical disorders .nJ Allergy Clin Immunol 1999;103:717-28. DOI:https://doi.org/10.1016/S0091-6749(99)70411-2
  • von Pirquet C. Allergy. In: Clinical Aspects of Immunology. Gell PGH, Coombs RRA (Eds). Blackwell Scientific, Oxford, UK (1963).
  • Kay AB. Allergy and allergic diseases. First of two parts. N. Engl. J. Med. 344(1), 30–37(2001).
  • Akdis CA. Allergy and hypersensitivity: mechanisms of allergic disease. Curr. Opin. Immunol. 18(6), 718–726(2006).
Advertisements
Advertisements
Advertisements

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *