Allergenen van het ei: terminologie en natuur

Definitie :

Elk voedingsmiddel bevat een groot aantal allergenen, d.w.z. bestanddelen die verantwoordelijk zijn voor voedselallergie. Het zijn in het algemeen eiwitten met een moleculaire massa tussen 12-15 kD en 70 kD die dikwijls geglycosileerd zijn. Deze eiwitten bevatten zelf verschillende gebieden of immuno-reactieve structuren die antigene determinanten of “epitopen” zijn. De epitopen die reageren met de T-lymfocyten worden T-epitopen genoemd, deze die zich binden aan IgE en die reageren met de B lymfocyten worden B-epitopen genoemd. Een epitoop is een kleine sequentie bestaande uit een tiental aminozuren voor de T-epitopen en 8 tot 20 aminozuren voor de B-epitopen. Men heeft opgemerkt dat sommigen een kleinere afmeting konden hebben (5 aminozuren!). Er bestaan daarnaast ‘sequentiële’ epitopen die afhangen van de vertakking van de aminozuren (primaire structuur) en ‘conformationele’ epitopen die rekening houden met de driedimensionaal structuur van deze vertakking (tertiaire en quaternaire structuur). Zoals uitgelegd door Wal (Wal, J.M., 2001): bovendien kunnen technologische behandelingen in het huishouden of in de industrie, zoals koken, de secundaire en tertiaire structuur van allergene eiwitten in de voedingsmiddelen wijzigen waardoor hun allergeniciteit wijzigt. Elk eiwit is een potentieel allergeen. De moeilijkheid is te weten wat een a priori banaal eiwit, dat onschadelijk is voor de doorsnee populatie, in een allergeen doet veranderen voor sommige voorbeschikte groepen en de mechanismen te begrijpen die maken dat dit eiwit geleidelijk aan of plots een allergeen wordt dat veel agressiever en gevaarlijker is dan voordien.

Allergie is niet alleen afhankelijk van allergenen (structuur, behandeling). Het profiel van de individuele sensibilisatie speelt eveneens een belangrijke rol. Het allergeen risico van een voedingsmiddel is niet gelijk voor alle personen (Moneret-Vautrin, D.A. et al., 2006).

Allergenen zijn onderworpen aan een nomenclatuur die op punt gesteld werd door het “sub-comité van de nomenclatuur van allergenen” van de Internationale Unie van de Immunologieverenigingen (IUIS). De nomenclatuur is als volgt: de 3 eerste letters, schuin gedrukt duiden het geslacht aan (bij het kippenei is dit Gallus = Gal); de vierde letter schuin gedrukt duidt de soort aan (voor het ei is dit domesticus = d); hierna volgt een Romeins (of Arabisch) cijfers, dikwijls verwijzend naar de volgorde waarin de allergenen geïsoleerd en beschreven werden.

Nomenclatuur van de ei-allergenen

Er is aangetoond dat het wit van ei meer allergeen is dan het eigeel. Toch hebben sommige patiënten IgE dat gericht is tegen het eigeel (Froning, G.W., 1988; Jaffuel, D. et al., 2001).

De fysische toestand van het ei (rauw of gekookt) is eveneens belangrijk voor de allergeniciteit. Kelso vermeldde het geval van een patiënte van 37 jaar die allergisch was voor rauw en niet voor gekookt ei: voordat ze gevaccineerd werd tegen gele koorts had men haar gevraagd of ze allergisch was voor eieren. Haar antwoord was negatief (ze had de gewoonte om gekookte eieren te eten, zonder problemen). Spijtig genoeg reageerde ze op het vaccin dat gecultiveerd was op embryo’s van kuikens dat resten van eiwitten van kuikens en eieren bevatte (het vaccin wordt niet thermisch behandeld). Na een reeks huidprik testen stelde men vast dat de patiënte alleen reageerde op rauw ei (Kelso, J.M., 2000)!

Het betreft hier een anekdotisch geval. Er is duidelijk aangetoond dat sommige kinderen gekookte eieren of bereidingen met eieren verdragen (bv. in koekjes) maar geen rauwe eieren (Romeira, A.M. et al., 2003). Men moet trouwens provocatietesten uitvoeren met rauwe en gekookte eieren om de diagnose correct te kunnen stellen.

Kelso en andere onderzoekers zijn niet de enigen die dit vastgesteld hebben. Lemon-Mulé et al.hebben 117 patiënten met ei-allergie bestudeerd. Het merendeel van hen was tolerant voor gekookt ei (n=87) (Lemon-Mulé, H.et al., 2008).

Allergenen en hun nomenclatuur:

De thans gekende allergenen zijn:

Gal d 1 (= ovomucoïde) is zeer thermostabiel en is resistent voor andere vormen van denaturatie (bv. ureum) (Bernhisel-Broadbent, L. et al., 1994; Gremmel, S. and Paschke, A., 2007; Ng, T.W. et al., 2002; Suzuki, K. et al., 2002). Een recente studie heeft nochtans vastgesteld dat ovomucoïde thermolabiel is want er zijn personen die wel gekookt ei maar geen rauw ei kunnen verdragen (Eigenmann, P.A., 2000). Eigenmann rapporteerde dat Cooke en Sampson een gedeeltelijke denaturatie aangetoond hebben van het ovomucoïde dat op chemische wijze was verkregen. Dit heeft dus klinische consequenties (Eigenmann, P.A., 2003).

Gal d 2(= ovalbumine) is eveneens thermostabiel (maar wel minder dan ovomucoïde), resistent voor trypsine maar niet voor pepsine en is een sterke histamino-liberator. Er kunnen dus valse voedselallergieën bestaan bij het eten van eieren (Bernhisel-Broadbent, L. et al., 1994; Gremmel, S. and Paschke, A., 2007; Molkhou, P., NG, T.W. et al., 2002; Perrin, L.F., 1998)!

Gal d 3 (= conalbumine of ovotransferrine) is warmtegevoelig en is veel minder allergeen dan Gal d 1 en Gal d 2 (Bernhisel-Broadbent, L. et al., 1994; Dubuisson, C. et al., 2002; Gremmel, S. and Paschke, A., 2007).

Gal d 4 (= lysozyme) waarvan de allergeniciteit vermindert door koken. Allergie voor lysozyme is veel zeldzamer dan allergie voor Gal d 1, Gal d 2 en Gal d 3 (Dubuisson, C. et al., 2002; Gremmel, S. and Passchke, A., 2007; Jaffuel, D. et al., 2001). De lysozyme die in wijn gebruikt wordt, kan reacties uitlokken bij patiënten met ei-allergie (in vivo en in vitro); niettemin bevatten sommige wijnen die behandeld zijn met bentonite (=mineraal dat gebruikt wordt bij het fabriceren van wijn, om vertroebeling van de eiwitten te voorkomen) heel wat minder lysozyme (tussen 0,01 en 0,06 ppm, terwijl de initiële dosissen kunnen gaan van 25 tot 50 g/hL) (Weber, P. et al., 2009).

Molkhou citeert eveneens ovoglobuline en maakt melding vanlivetine als majeur antigeen van het eigeel (ei- vogel syndroom) (zie hoofdstuk 7) (Molkhou, P., 1999). α-livetine (Gal d 5) , een van de livetinefracties, bezit een sterke homologie met het serumalbumine. Dit verklaart het ei- vogel syndroom (Gremmel, S. and Paschke, A., 2007).

Ookovomucinewordt genoemd als een allergeen van het wit van kippenei, maar het zou hier gaan om een zeldzame allergie (Gremmel, S. and Paschke, A., 2007).

Men zou ook de functie van ei in het voedingsmiddel kunnen vermelden in de lijst van de ingrediënten (bv. bindmiddel, emulgeer- of stollingsmiddel), maar dit moet vergezeld zijn van een duidelijke referentie die wijst op de aanwezigheid van ei. In het merendeel van de producten is lecithine afkomstig van soja (E 322) (Denil, M. and Lannoye, P., 2001), maar ze kan soms ook afkomstig zijn van ei (Steinman, H.A., 1996). Er zijn zeldzame gevallen gerapporteerd van allergie voor lecithine. Men vermoedt in de lecithine de aanwezigheid van resten van ei-eiwitten (maar frequenter is het afkomstig van soja!) (een gelijkaardig geval deed zich voor bij een kind dat allergisch was voor soja en dat sojalecithine gegeten had!) (Palm, M. et al., 1999; Taylor, S.L. and Hefle, S.L., 2001).

Biochemische bijzonderheden van ovalbumine en ovomucoïde:

Ovalbumine (Gal d 2) is een in water oplosbaar glycoproteïne (moleculair gewicht: 42,693 kD, dus min of meer 45 kD). Het is het meest aanwezige eiwit van het wit van ei (54 % in gewicht). Een RAST heeft aangetoond dat de allergene epitopen voornamelijk bepaald worden door hun primaire structuur en dat de peptiden 1-10 en 323-339 van het ovalbumine de allergene epitopen insluiten (herkend door de antilichamen IgE van de patiënten die allergisch zijn voor het wit van kippenei). Ovalbumine wordt gemakkelijk gedenatureerd door het ureum en de zouten van guanidine. Elsayed et Kahlert hebben aangetoond dat OVA 1-11 (overeenkomend met de aminozurenresidueën 1 tot 11 van de ovalbumine), OVA 323-339, OVA 34-46, OVA 47-55, OVA 41-172 en OVA 301-385 reageren met de IgE-antilichamen van de patiënt met ei-allergie. Honma et al. stelden dat de epitopen die zich binden aan de IgE-antilichamen zich bevinden op OVA 347-356, OVA 357-366, OVA 367-376, OVA 377-385. Deze onderzoekers hebben eveneens de mogelijkheid bestudeerd om een allergische reactie te reguleren in de actieve fase door middel van een synthetische haptene peptide (Honma, K. et al., 1996).

Ovomucoïd (Gal d I) heeft een moleculair gewicht van 28 kD en bevat 11 % eiwitten van het wit van ei. Het coaguleert niet door de warmte, is niet gedenatureerd door trichloorzuur acetase of door ureum (8M) en bevat ongeveer 25 % koolhydraten (Bernhisel-Broadbent, J. et al., 1994; Demoly, P. and Bousquet, J., 2001).

Alhoewel ovalbumine en ovomucoïd in belangrijke mate verschillen in moleculair gewicht zijn ze moeilijk te onderscheiden door electroforese (SDS-PAGE) gezien zij een gelijkaardig electroforeseprofiel hebben (Bernhisel-Broadbent, J. et al., 1994).

Ovomucoïd: dominerend allergeen

Het gebruik van zuiver commercieel ovalbumine heeft de indruk gewekt dat dit het allergeen/antigeen is dat immuno-dominante is onder de eiwitten van het wit van ei. Er is nochtans aangetoond dat ovomucoïd en niet ovalbumine (beide heel sterk gezuiverd) het dominante allergeen is in het wit van ei, niet alleen bij de mens maar ook bij tenminste twee generaties muizen. Men heeft bij 39 kinderen die allergisch zijn voor eieren aangetoond dat de respons van de antilichamen IgE anti-ovomucoïd significant groter is dan de respons van IgE anti-ovalbumine. Daar komt nog bij dat de serumconcentratie van IgE anti-ovomucoïd significant hoger was bij kinderen die lijden aan een persistente hypergevoeligheid voor eieren, in vergelijking met een aantal geobserveerde kinderen die tolerant waren voor eieren. Omgekeerd was er om het even welk ogenblik geen betekenisvol verschil in de anti-ovalbumine-IgE concentraties bij patiënten met of zonder een persistente overgevoeligheid voor eieren. Ovomucoïde had bij de bestudeerde muizen een grotere allergeniciteit dan ovalbumine.

Bleuminck en Young, die 13 patiënten geëvalueerd hebben met overgevoeligheid voor eieren en die leden aan atopische dermatitis, kwamen ook tot het besluit dat ovomucoïd het dominant allergeen was dat meer reacties uitlokte dan ovalbumine.

Om duidelijkheid te creëren in de toestand hebben Bernhisel-Broadbent en al. ovomucoïd, ovalbumine en lysozym vergeleken met een extract van wit van ei door middel van de huidpriktest (half-verdunde gerepurifieerde eiwitten) bij patiënten met ei-allergie. De reacties op de huidtesten voor lysozym en ovalbumine waren significant minder hevig dan voor ovomucoïd, wat doet veronderstellen dat noch lysozym, noch ovalbumine even sterk allergeen zijn als ovomucoïd (Bernhisel-Broadbent, J. et al., 1994).

Opmerking : Bernhisel-Broadbent, J. et al. hebben opgemerkt dat de gepurifieerde eiwitten van het ei, in de handel, contaminerende eiwitten bevatten in immunologisch significante hoeveelheden die tot een foutieve interpretatie kunnen leiden (Bernhisel-Broadbent, J. et al., 1994)!

Tabel 3 somt het geheel van de allergenen van kippenei op volgens verscheidene auteurs.

Tabel 3 : Allergenen in eieren volgens verscheidene auteurs