Washington, DC, USA
November 8, 2013
U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists teamed with university collaborators to validate the ability of a database of allergenic proteins to predict when an individual will react to two or more different types of nuts, a condition called "cross-reactivity."
Soheila Maleki, a chemist with the Agricultural Research Service (ARS) Food Processing and Sensory Quality Research Unit in New Orleans, La., worked with Catherine Schein and colleagues at the University of Texas Medical Branch in Galveston, who developed the Structural Database of Allergenic Proteins (SDAP). ARS is USDA's chief intramural scientific research agency.
Foods, including peanuts and tree nuts, contain proteins that are digested into smaller fragments called peptides. A peptide is called an epitope when it is recognized by antibodies, which are immune system components in the bloodstream. Immunoglobulin E (IgE) is an antibody that is present in higher levels in allergic individuals. When IgE binds to the epitopes, the food is recognized as foreign by the immune system, and an allergic reaction occurs.
The proteins between cross-reactive nuts are thought to have similar IgE antibody-recognition sites. The researchers took known IgE binding sites (epitope sequences) from peanut and nut proteins and ran those through the SDAP database in order to predict cross-reactive epitopes in other nuts.
The computer-generated binding sequences were then made into synthetic epitopes to conduct tests using serum from people who are allergic to peanut and tree nuts, because their serum's IgE recognizes allergenic epitopes. The serum allowed the team to match previously unknown epitopes, within the major allergenic proteins, that are known to be common to a variety of nut and peanut allergies.
The finding indicates that SDAP can be useful for predicting previously unidentified cross-reactive epitopes, based on their similarity to known IgE epitopes. The study, funded in part by the U.S. Environmental Protection Agency and the National Institutes of Health, was published in Allergy in 2011.
Read more about this research in the October 2013 issue of Agricultural Research magazine.
Investigadores estudian los mecanismos de las alergias a los frutos secos
Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) colaboraron con sus colegas universitarios para validar la capacidad de una base de datos sobre las proteínas alergénicas para predecir la probabilidad de que una persona tenga una reacción adversa a dos o más tipos de frutos secos. Esta afección se llama la reactividad cruzada.
Soheila Maleki, quien es química en la Unidad de Investigación del Procesamiento de Alimentos y la Calidad Sensorial mantenida por el ARS en Nueva Orleans, Luisiana, colaboró con Catherine Schein y otros investigadores en la Unidad de Medicina de la Universidad de Tejas en Galveston, quienes desarrollaron la Base de Datos Estructural de Proteínas Alergénicas (SDAP por sus siglas en inglés). ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
Alimentos, incluyendo los frutos secos, contienen proteínas que son digeridas por el cuerpo humano en fragmentos más pequeños llamados péptidos. Un péptido se llama un epítopo cuando ese péptido es reconocido por anticuerpos, los cuales son componentes del sistema inmunitario en la corriente sanguínea. Un tipo de anticuerpo se llama la inmunoglobulina E (IgE). Las personas que tienen alergias tienen niveles más altos de IgE en su sangre. Cuando IgE se pega a los epítopos, el sistema inmunitario reconoce el alimento como una sustancia extranjera y la persona sufre una reacción alérgica.
Se piensa que las proteínas de frutos secos que causan la reactividad cruzada tienen sitios parecidos que reconocen el anticuerpo IgE. Los investigadores usaron el SDAP para comparar los sitios actualmente conocidos que reconocen IgE en las proteínas de cacahuetes y ciertos frutos secos para predecir la presencia de los epítopos de la reactividad cruzada en otros frutos secos.
Los investigadores luego usaron las secuencias genéticas generadas por computadora y relacionadas con el reconocimiento de IgE para producir epítopos sintéticos. Estos epítopos se usaron para probar la sangre de personas que tienen alergias a los cacahuetes y algunos frutos secos, porque la IgE en su sangre reconoce los epítopos alergénicos. Con esta información, los investigadores pudieron concordar algunos epítopos no previamente conocidos, dentro de las proteínas alergénicas principales, que son comunes en una variedad de alergias a los cacahuetes y frutos secos.
Los hallazgos indican que SDAP puede ser útil para predecir los epítopos no previamente conocidos que causan la reactividad cruzada, basados en su semejanza a los epítopos sí previamente conocidos. Los resultados del estudio, el cual fue patrocinado en parte por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. y los Institutos Nacionales de Salud, fueron publicados en la revista 'Allergy' (Alergia) en el 2011.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de octubre del 2013.
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