Alergia a cáscara de soja Antecedentes históricos- Ledit R. Ardusso - Carlos D. Crisci
Ledit R. Ardusso - Carlos D.Crisci
Alergia a cáscara de soja Antecedentes históricos
http://www.alergovirtual.org.ar/ponencias/08/soja.htm
http://www.alergovirtual.org.ar/ponencias/08/soja.htm
Desde 1981 a 1987 se registraron 26 brotes epidémicos de asma en Barcelona, España, que afectaron a 687 individuos y causaron su deceso en otros 20 (22,23,24). Algunos estudios, asociaron esos brotes epidémicos a la liberación de polvo de soja durante la carga y descarga de dicha oleaginosa en los silos ubicados en el puerto de la ciudad (25,26). Posteriormente, otros autores observaron brotes similares de crisis asmáticas desencadenados por el polvo de soja en la población de las ciudades de Cartagena, Llobregat y Tarragona, España (27,28,29) y en Nápoles, Italia (30).Los brotes de asma epidémicos ocurridos en New Orleans, EE.UU., entre 1957 y 1968, han sido relacionados retrospectivamente con la descarga de soja en el puerto (31).
Situación en la región pampeana de Argentina
Como se mencionó previamente, en Argentina, si bien el cultivo de la soja es conocido desde principios de siglo, recién a partir de la campaña 1961/62 se superan las 10.000 hectáreas sembradas. Su expansión sostenida y espectacular se inicia a comienzos de la década del 70, y en la campaña 95/96 (32) se superaron las 5.900.000 hectáreas sembradas.
Este incremento en la producción de soja, de 78.000 toneladas cosechadas en la campaña 1970/71 a 11.738.000 toneladas en la de 1995/96 (33), ha condicionado el desarrollo de una mayor actividad acopiadora (silos, elevadores, puertos, etc.), industrial (aceiteras) y alimentaria (derivados de lecitina de soja, etc.), por lo que el nivel de exposición a este alergeno ha aumentado, no sólo en los trabajadores involucrados directamente, sino también en la población general. Todo ello se ve agravado en las poblaciones rurales donde dichas fuentes de exposición se encuentran dentro del área urbana. Así mismo, la ausencia de medios adecuados para el control de la contaminación ambiental agrava el problema.
Relación entre exposición a aeroalergenos, sensibilización y desarrollo de síntomas
Existen evidencias en el sentido de una relación dosis-respuesta directa entre exposición y sensibilización para ácaros del polvo y otros alergenos. Los alergenos derivados de ácaros del polvo, Dermatophagoides spp., cucaracha alemana (Blatella germanica), cucaracha americana (Periplaneta americana), rata (Rattus norvegicus) y ratón (Mus musculus) se han asociado con sensibilización en diversas ciudades americanas (34). Sin embargo, gatos y perros son la fuente más importante de alergenos domiciliarios en Escandinavia y algunas partes de EE.UU. (35,36). En los climas desérticos de Arizona y Australia Central, Alternaria spp., es la principal fuente de alergenos asociados con asma (37,38). En tal sentido, la sensibilización a ácaros del polvo, gato, cucaracha, Alternaria spp., polen de gramíneas y ambrosia se ha asociado con ataques de asma en adultos y niños asistidos en departamentos de urgencias de diversos hospitales en EE.UU. (39,40,41).
Para alergenos derivados de los ácaros del polvo, como Dermatophagoides pteronyssinus(42) o de hongos anemófilos, como Alternaria (43) se ha establecido una relación directa entre niveles de exposición, sensibilización y desarrollo de sintomatología alérgica; y se ha demostrado que la magnitud de la respuesta cutánea a un alergeno, así como los niveles de IgE específica, guardan relación con la severidad de la sintomatología clínica (44).
Es de esperar, entonces, que la exposición crónica al polvo de soja condicione el desarrollo de sensibilidad alérgica y, por tanto, que sea capaz de desencadenar manifestaciones clínicas en individuos atópicos residentes en la principal zona productora de dicha leguminosas en Argentina, tal el caso del sur de la provincia de Santa Fe y norte de la provincia de Buenos Aires.
Prevalencia de sensibilidad cutánea a cáscara de soja
Para probar esta hipótesis, en un estudio realizado recientemente (45), estudiamos a 365 pacientes con asma y /o rinitis, 187 femeninos (51.2%) y 178 masculinos (48.8%) con edades comprendidas entre los 5 y 70 años (0= 24.9"15.3 años) y 50 individuos de ambos sexos, no atópicos, sin patología respiratoria.
El nivel de exposición a soja fue definido de la siguiente manera:
Directa (ED): Individuos que por su profesión tenían un contacto importante y frecuente con la soja, incluyendo agricultores, personal de elevadores de grano, aceiteras, etc. (Figura 3)
Figura 3: Exposición directa (ED) a cáscara de soja. Camiones descargando el grano en una aceitera cercana a la ciudad de Rosario.
Indirecta (EI): Residentes de localidades pequeñas, donde existen silos o elevadores de granos dentro de la zona urbana, o en domicilios rurales o linderos con campos sembrados con soja y que el paciente refería alguna exposición en la época de cosecha o carga de soja. (Figura 4 y 5)
Figura 4: Exposición indirecta (EI) a cáscara de soja. Cultivo de soja separado de las viviendas particulares solamente por un camino.
Figura 5: Exposición indirecta (EI) a cáscara de soja. Silo de almacenamiento de soja en dentro del área urbana.
Urbana (EU): Individuos sin exposición aparente por residir en grandes conglomerados urbanos. (Figura 6)
Figura 6: Exposición urbana (EU) a cáscara de soja. Terminal portuaria y silos de almacenamiento de granos en las cercanías de la ciudad de Rosario que se puede ver al fondo. Los vientos seguramente llevan antígenos derivados de la soja hacia la ciudad y son los responsables, al menos en parte, de las sensibilizaciones halladas en los residentes de la ciudad.
El 15.3% (56/365) de los pacientes tuvo una respuesta cutánea positiva para soja. Se observó una tendencia hacia un mayor riesgo de sensibilización en el sexo masculino [Odd Ratio (OR)= 1.61 (0.87 – 3.01)] y una edad mayor en aquellos con SPT (+) a soja (0= 30.5±16.9 vs 0= 23.9±14.8 años, p<0.01).
La prevalencia de sensibilización en los individuos con asma y/o rinitis varió significativamente según el nivel de exposición, siendo del 38.7% (12/31) para los pacientes con exposición directa, 20.3% (27/133) para los que tenían una exposición indirecta y 8.4% (17/201) para los de una exposición urbana (Gráfico 2).
Gráfico 2: Prevalencia de sensibilidad cutánea a cáscara de soja en los pacientes con asma y/o rinitis según el nivel de exposición al polvo de soja. ED = exposición directa; EI = exposición indirecta; EU = exposición urbana.
Ninguno de los individuos estudiados resultó exclusivamente sensible a soja. La concomitancia de reactividad cutánea a otros aeroalergenos, particularmente polen y ácaros, resultó más manifiesta en los pacientes sensibles a soja (Tabla 3).
Tabla 3: Síntomas respiratorios y sensibilidad cutánea a otros aeroalergenos [n(%)] en 365 pacientes atópicos según el resultado del prick test (SPT) a cáscara de soja SPT (+) a CS
n = 56SPT (-) a CS
n = 309Significado estadístico
SíntomasRinitisAsma con o sin rinitis 19 (33.9%)37 (66%) 154 (49.9%)155 (50.1%) p<0.03
AlergenoAcarosPólenesHongosEpitelios 49 (87.5)29 (51.8)22 (39.3)10 (17.9) 217 (70.2)93 (30.1)78 (25.2)44 (14.2)p<0.01p<0.01
Desarrollo de sintomatología respiratoria frente a la exposición persistente a soja
En ese mismo estudio, 37 de 56 (66%) pacientes con SPT positivo a cáscara de soja y 155 de 309 (50.1%) con SPT negativo a dicho alérgeno presentaban asma (p<0.03) (Tabla 3). La mayoría (66.7%) de los pacientes con SPT positivo a cáscara de soja que tenían una exposición directa, referían que la inhalación de la misma era capaz de desencadenar sintomatología respiratoria, particularmente asma aislada, mientras que sólo el 13.6% de los que tenía exposición indirecta o urbana, eran capaces de establecer esta relación [OR= 12.67 (2.4 – 74.9), p<0.001].
Así mismo, el riesgo de sufrir un empeoramiento de la sintomatología resultó significativamente mayor [OR= 7.4 (1.51 – 38.86), p<0.01] para los pacientes con exposición directa durante la época de cosecha de soja (58.3%) en comparación con aquellos que sólo presentaban una exposición indirecta o menor (16.7%)
Características clínicas diferenciales del asma en pacientes con sensibilidad a soja
La comparación entre pacientes con asma sola o asociada a rinitis y SPT (+) a soja (n = 37), con un grupo de pacientes asmáticos sensibles exclusivamente a ácaros con SPT (-) a soja (n = 66), mostró características clínicas diferenciales entre ambos grupos.
Los pacientes con asma sensibles a cáscara de soja residen mayoritariamente en áreas rurales (75%), presentan sintomatología perenne con incremento en los meses de primavera/otoño (p<0.01) (Gráfico 3),
Gráfico 3: Características clínicas diferenciales del asma en los pacientes con sensibilidad a soja (n = 37). Comparación con pacientes asmáticos sensibles a ácaros con prick test (SPT) (-) para cáscara de soja (CS) (n = 66). Estacionalidad de los síntomas: Perenne = sin modificaciones durante el año; Perenne > Inv o > Pr/Ot o > Ot/Inv = acentuación invernal, en primavera/otoño, o en otoño/primavera de los síntomas perennes.
una frecuencia diaria a semanal de las exacerbaciones en la época de mayor severidad de la enfermedad (p<0.001) (Gráfico 4),
Gráfico 4: Características clínicas diferenciales del asma en los pacientes con sensibilidad a soja (n = 37). Comparación con pacientes asmáticos sensibles a ácaros con SPT (-) para CS (n = 66). Frecuencia de los síntomas en la época de mayor severidad.
requieren más frecuentemente medicación controladora para el asma (p<0.01) (Gráfico 5), que aquellospacientes sensibles exclusivamente a ácaros.
Gráfico 5: Características clínicas diferenciales del asma en los pacientes con sensibilidad a soja (n = 37). Comparación con pacientes asmáticos sensibles a ácaros con SPT (-) para CS (n = 66). Porcentaje de pacientes que necesitan corticoides inhalados en la época de mayor severidad de los síntomas.
Inmunoglobulinas específicas para cáscara de soja y sintomatología respiratoriaSe ha establecido que la magnitud de la respuesta cutánea a un alergeno, así como los niveles de IgE específica, guardan relación con el desencadenamiento de hiperreactividad bronquial (46) y ésta con la severidad de la sintomatología clínica (47).
En tal sentido, Morell F et al (48) demostraron una correlación significativa entre el asma aguda inducido por soja y la presencia de IgE específica para los alergenos de su cáscara (48).
Por otra parte, en individuos que residen en poblaciones rurales de Argentina, con exposición persistente a alergenos derivados de la soja, hemos podido demostrar una asociación positiva entre sintomatología y magnitud de la respuesta cutánea. Entre los pacientes reactivos a soja, el SPT resultó más intensamente positivo en aquellos que referían síntomas desencadenados por la inhalación de polvo de soja, que en los individuos atópicos expuestos no sintomáticos, siendo los niveles de IgE específica significativamente diferentes entre ambos grupos (49).
Los resultados obtenidos comparando pacientes atópicos con asma y/o rinitis e individuos sanos con diferentes grados de exposición a soja en Argentina, muestran también que dicha exposición se asocia positivamente con los niveles de IgE específica (50) (Tabla4).
Tabla 4: Niveles de IgE específica para cáscara de soja (CS) expresados como media ± error standad (ES) porcentaje de captación de cuentas totales (%TCB) en pacientes atópicos con asma y/o rinitis y prick test (SPT) positivo a CS y sujetos no atópicos con diferentes grados de exposición a soja.
IndividuosSPT sojanExposición (x ± ES %TCB)p
UrbanaIndirectaDirecta
Atópicos(+)901,21 ± 0,253,09 ± 0,6811,02 ± 3,03<0,001
No atópicos(-)500,511 ± 0,041-----0,88 ± 0,204n.s.
p <0,002<0,001
El mecanismo de producción de IgG4 es similar al de la IgE, en tal sentido, la IL-4 estimula el switch de los linfocitos B hacia la producción de ambas inmunoglobulinas, y se postula que el switch de IgM a IgE involucra un paso previo de cambio hacia la síntesis de un isotipo IgG (51). Así mismo, diversos trabajos han demostrado que, además de IgE específica, es posible detectar la presencia de IgG y/o subclases de IgG específicas para ácaros o alergenos de soja (52,53), cuyo papel en el desencadenamiento de reacciones de hipersensibilidad Tipo I, aún no ha sido claramente establecido (54).
Se ha sugerido que en pacientes con asma epidémico por soja de la ciudad de Barcelona, la IgG4 jugaría un papel de mayor relevancia que la IgE en la patogenia de este tipo de brotes (55).
En el mismo grupo de pacientes residentes en Argentina, en los que se comparó los niveles de IgE específica con el grado de exposición, se encontró idéntica asociación entre niveles de IgG4 específica y dicha exposición (50) (Tabla 5)
Tabla 5: Niveles de IgG4 específica para cáscara de soja (CS) expresados como media ± error standad (ES) de unidades de densidad óptica (ODO) en pacientes atópicos con asma y/o rinitis y prick test (SPT) positivo a CS y sujetos no atópicos con diferentes grados de exposición a soja.
IndividuosSPT a CSnExposición (0 ± ES UDO)p
UrbanaIndirectaDirecta
Atópicos(+)900,109 ± 0,0590,073 ± 0,0240,278 ± 0,063<0,005
No atópicos(-)500,005 ± 0,003-----0,037 ± 0,023<0,005
p <0,01<0,01
Por otro lado, pacientes con síntomas respiratorios alérgicos (asma, rinitis y/o conjuntivitis) desencadenados frente a la exposición con soja, tuvieron niveles de IgE específica para CS significativamente mayores que aquellos pacientes expuestos a soja pero cuya sintomatología alérgica respiratoria no estaba relacionada a dicha exposición ypacientes con sintomatología alérgica respiratoria no expuestos a soja (56) (Tabla 6). No fue posible demostrar dicha diferencia para las demás inmunoglobulinas estudiadas en ese trabajo.
Tabla 6: Determinación de IgE total e inmunoglobulinas específicas para cáscara de soja en 8 pacientes con síntomas respiratorios alérgicos frente a la exposición con soja (Grupo A), 14 pacientes con exposición a soja y sintomatología alérgica respiratoria no relacionada a la exposición (Grupo B), 17 pacientes con sintomatología alérgica respiratoria sin exposición a soja (Grupo C) y 15 individuos controles sanos (Grupo D).
GrupoIgE totalIgE especIgG espec IgG1 especIgG2 especIgG3 especIgG4 especIgA especIgM espec
A557 ±42523,3 *4 ±14,50,596 ±0,5650,115 ±0,1290.024 ±0.0390.048 ±0.1250.292 ±.3720.006 ±0.0100.012 ±0.019
B *1588,8 ±9112,55 *5 ±3,50,304 ±0,2900.001 ±0.00400.004 ±0.0110.232 ±0.27600
C*2635,9 ±708,71,36 ±1,40,466 ±0,6270000.054 ±0.09300
D *3
0,040,300,0760,0510,0940,0460,0960,069
pn.s.p<0,001n.s.n.s.n.s.n.s.n.s.n.s.n.s.
*1 Grupo B = La IgG, IgG1, 2 y 3 estan realizados en 7 pacientes
*2 Grupo C = La IgG, IgG1, 2 y 3 estan realizados en 3 pacientes
*3 Debido a que los valores de la IgE, IgG, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA e IgM específicas en el grupo D no seguían una distribución normal, los valores de referencia fueron establecidos como el percentilo 97,5.
Los valores de la IgE totalestán dados en kU/L, los de la IgE específica en porcentaje de Fijación de Cuentas Totales (% FCT) y los de las IgG, subclases de IgG, IgA e IgM específica en Unidades de Densidad Óptica (UDO), indicados como 0 ± DS.
*4 y*5 estadísticamente diferentes al grupo D
Estos datos sugieren que si bien los niveles séricos de IgE e IgG4 específicas para cáscara de soja guardan relación con el grado de exposición, la primera estaría implicada más probablemente en el desencadenamiento de síntomas en individuos crónicamente expuestos. Una exposición diferente, aguda y ocasional, como la que ocurrió en los individuos con asma epidémico, condicionaría un mecanismo fisiopatogénico diferente con distintas vías de activación.
Otro hecho que marca la posible diferencia entre pacientes con diferentes tipos de exposición, persistente y crónica una, ocasional y aguda la otra, es el que en pacientes con asma epidémico por soja de la ciudad de Barcelona se sugirió que la IgG4 jugaría un papel más relevante que la IgE en la patogenia de este tipo de brotes (55). A diferencia de ese trabajo en donde la afinidad de la IgG4 es unas 500 veces superior a la de la IgE, no encontramos diferencias significativa en la pendiente de inhibición entre IgE e IgG4 en los sueros de nuestros pacientes con exposición crónica, mostrando que la avidez de la IgG4 específica es solo ligeramente mayor que la de la IgE. La cantidad de proteína necesaria para producir un 50% de inhibición fue de 2,23 :g para IgG4 y de 3,31:g para IgE.
Fracciones antigénicas reconocidas por IgE e IgG4 específicas
Una diferente exposición condicionaría no sólo una respuesta diferente en el tipo de inmunoglobulina que se sintetiza, sino que además llevaría a un reconocimiento antigénico distinto.
El estudio de 29 pacientes con asma y/o rinitis alérgica y prueba cutánea positiva para cáscara de soja, 13 de ellos con exposición directa, mostró en técnicas de electroforesis en gel de poliacrilamida en dodecil sulfato sódico (SDS-PAGE)/Western blot que la IgE e IgG4 específicas para cáscara de soja, además de reconocer los alergenos ya descriptos con peso molecular menor de 20,2 Kd como son el Gly m 1 y Gly m 2, reconocen otros antígenos con pesos moleculares mayores (Figura 7)(57).
Figura 7: Determinación de las bandas de fijación de IgE e IgG4 específica frente a un extracto de cáscara de soja por SDS-Western blot (WB) en 29 pacientes con asma y/o rinitis y prueba cutánea positiva (SPT) para cáscara de soja.
Un nuevo antígeno mayor derivado de la cáscara de soja de aproximadamente 50 Kd cuya secuenciación de los primeros 17 aminoácidos muestra una homología significativa con el precursor de la proteína fijadora de clorofila A-B del tomate, de la espinaca y la petunia (58), es reconocido tanto por la IgE e IgG4 (Figuras 8 y 9). Otro antígeno, de 70 Kd, es reconocido solamente por la IgG4 (Figura 9).
Figura 8: Determinación de las bandas de fijación de IgE específica frente a un extracto de cáscara de soja por SDS-Western blot
Figura 9: Determinación de las bandas de fijación de IgG4 específica frente a un extracto de cáscara de soja por SDS-Western blot
Los aeroalergenos no son inhalados como partículas aisladas sino como aerosoles complejos, sobre todo si consideramos polvos derivados de actividades rurales (Tabla 7) (59), lo que podría significar que pacientes con asma epidémico por soja y en pacientes residentes en la zona de la pampa húmeda de Argentina no sólo tengan diferencias en cuanto a los niveles variables de polvo de soja fresca y almacenada y tiempo de exposición a los mismos, sino que podrían llegar a estar expuestos a antígenos diferentes, tales como los derivados de hongos que contaminan normalmente los granos de la mayoría de los cultivos.
Tabla 7: Exposiciones de la población agrícola que pueden afectar la vía aérea
v Polvo de cerealesØ Ø Fracción inorgánica
Ø Ø Fracción orgánica
v v Granos (principal)
v v Otras plantas
v v Hongos y esporas
v v Micotoxinas
v v Bacterias y sus excretas
v v Acaros de almacenamiento
v v Insectos
v v Ag de aves y roedores v GasesØ Ø de descomposición
Ø Ø de silos
v v Pesticidas
v v Desinfectantes
v v Fertilizantes
v v Aditivos para alimentos de animales
En relación a esto último, se ha sugerido que especies de hongos que desarrollan normalmente en los granos y contaminan la cáscara de la soja podrían haber jugado un rol etiopatogénico en el asma epidémico causado por soja en Barcelona ya que el suero de pacientes con asma epidémico comparado con el de pacientes con asma no epidémico y de individuos no alérgicos, mostraron niveles más altos de IgE específica para A. Flavus, A. Nidulans, A. Glaucus yP. Notatum (60).
En nuestra zona, también fue posible aislar diversas especies de hongos contaminando sojarecolectada de 17 muestras obtenidas de 7 silos diferentes y 1 muestra de cáscarade soja recogida en una aceitera (61).La especies identificadas fueron Aspegillus (terreus, fumigatus, flavus, glaucus), Fusarium (solani, equisetti, graminearum, oxysporum, aqueductum, moniliforme) y Penicillium sp.
No debe sorprender entonces que, en 64 pacientes con asma y/o rinitis alérgica sensibles a cáscara de soja a los cuales se les realizó una determinación de IgE específica a hongos que habitualmente contaminan soja almacenada (5 especies de Aspergillus y 3 especies de Penicillium), todos residentes dentro de la zona donde fueron tomadas las muestras anteriormente citadas, el 57,8% (37/64) presentó IgE específica superior al percentil 97,5 para al menos uno de los hongos evaluados y el 17,2% (11/64) sensibilidad exclusiva a una sola especie (Gráfico 6)(62).
Gráfico 6: Determinación de IgE específica para 8 especies de hongos que habitualmente contaminan soja almacenada (5 especies de Aspergillus y 3 especies de Penicillium) en 64 pacientes con asma y/o rinitis alérgica y prueba cutánea positiva para cáscara de soja.
Aún resta establecer el rol que jugarían éstos y otros alergenos, como los derivados de ácaros de almacenamiento, en el desencadenamiento de sintomatología respiratoria en pacientes residentes en la región productora de soja más importante de Argentina que poseen prueba cutánea positiva e inmunoglobulinas específicas para cáscara de soja.
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From:
Subject: Asociacion entre exposicion a polvo de soja, sensibilidad alergica y perfil de sintomas respiratorios
Date: Mon, 18 Oct 2010 15:34:18 -0300
MEDICINA - Volumen 61 - Nº 1, 2001
MEDICINA (Buenos Aires) 2001; 61:41-48
Alergia a cáscara de soja
Asociación entre exposición a polvo de soja, sensibilidad alérgica y perfil de síntomas respiratorios
Ledit R.F. Ardusso1, Carlos D. Crisci1, Rosa Codina2, Richard F. Lockey2, José Galimany1, Adriana Marcipar1, Andrea Massara1, Marcelo Strass1, Darío D. Ardusso1, Norberto I.H. Bertoya1, Iris Medina1, María C. Trojavchich1, Miguel A. Vinuesa1, Susana Monje1
Asociación de Alergia e Inmunología de Rosario; 2Tampa University of South Florida; James A Haley V.A. Hospital, FL, USA
Resumen
El propósito de este trabajo fue investigar la relación entre exposición a polvo de soja, desarrollo de sensibilidad alérgica y desencadenamiento de síntomas respiratorios. Se estudiaron 415 individuos de 5 a 70 años de edad residentes en localidades del sur de la provincia de Santa Fe y noroeste de la provincia de Buenos Aires, incluyendo 365 pacientes con asma y/o rinitis, y 50 controles sin patología respiratoria. El nivel de exposición a soja se definió como: directa (ED): contacto importante y frecuente con la soja; indirecta (EI): por residencia en localidades donde existen silos o elevadores de granos o en domicilios linderos con campos sembrados con soja; urbana (EU): sin exposición aparente. Se realizaron pruebas cutáneas mediante prick test (SPT) con extracto de cáscara de soja (CS) y una batería de aeroalergenos habituales, con un cuestionario tipo para cada paciente. El 15.3% (56/365) de los pacientes y ninguno de los controles tuvo una respuesta cutánea positiva para soja. El porcentaje de SPT positivos a CS fue del 38.7%, 20.3% y 8.4% para los pacientes con ED, EI y EU, respectivamente (p<0.001). No se halló ningún paciente sensible exclusivamente a CS. El porcentaje de SPT positivos a ácaros (p<0.01), pólenes (p<0.01) y hongos anemófilos (p<0.05) fue mayor en los pacientes con SPT positivo a CS que en aquellos con respuesta cutánea negativa a la misma. El 66.7% de los pacientes con ED y el 13.6% con EI o EU, refirieron que la inhalación de la misma era capaz de desencadenar sintomatología respiratoria (Odds Ratio: 12.67 [2.4 – 74.9] p<0.001). Este estudio demuestra que existe una prevalencia elevada de sensibilidad a alergenos de la cáscara de soja, en relación estrecha con el nivel de exposición al polvo de esta oleaginosa entre los pacientes atópicos con asma y/o rinitis que residen en la pampa húmeda argentina. Esta sensibilización se asocia con el desarrollo de un perfil clínico caracterizado por mayor frecuencia y severidad del asma, con exacerbaciones estacionales y mayor consumo de esteroides inhalados. Serían necesarias medidas de control ambiental para reducir la liberación y exposición a polvo de soja en áreas rurales.
Palabras clave: soja, asma, rinitis alérgica, pruebas cutáneas.
Abstract
Association between soybean dust exposure, allergic sensitization and respiratory symptoms. The purpose of this study was to correlate soybean dust (SD) exposure, skin reactivity to soybean hull (SH) allergens, and symptoms of asthma and/or allergic rhinitis. A group of 365 subjects with asthma and/or allergic rhinitis and a control group of 50 individuals without respiratory symptoms were studied. The level of exposure to SD is defined as follows: 1) direct (DE); 2) indirect (ID), and 3) urban (UE). All subjects completed standard questionnaires. Skin tests with a SH extract and with common allergens were performed by the prick technique (SPT). Fifty-six (15.3%) patients and no subjects from control group had positive SPT (histamine index ³ 0.5) with a SH allergen extract. The percentages of positive SPT to SH extract were 38.7%, 20.3% and 8.4% in subjects with DE, IE and UE, respectively (p<0.001). Monosensitization to SH was absent in all subjects. The percent of subjects with positive SPTs to mites (p<0.01), pollen (p<0.01) and molds (p<0.05) were higher in subjects with a positive SPT to SH versus those with a negative SPT to SH. Sixty-six percent of subjects with DE and 13.6% of subjects with IE or UE reported respiratory symptoms after SD inhalation (Odds Ratio: 12.67 [2.4 – 74.9], p<0.001). Compared to subjects exclusively sensitized to mites, patients sensitized to SH presented significantly different clinical characteristics. Soybean production has been increasing in Argentina during the last 20 years, determining an increase in the population exposed to chronic SD inhalation. This fact determines a high risk of sensitization and triggering of respiratory symptoms in atopic subjects. This study demonstrates that there is: 1) a high prevalence of skin reactivity to SH in subjects with asthma and/or allergic rhinitis from Argentina and that this prevalence is associated with the level of exposure to SD, and 2) an association between sensitivity to SH and severity of asthma. Measures to avoid release and inhalation of SD in rural areas from Argentina are needed. Key words: soybean hull, asthma, allergic rhinitis, skin prick test
Desde 1981 a 1987 se registraron 26 brotes epidémicos de asma en Barcelona, España, que afectaron a 687 individuos y causaron su deceso en otros 201, 2, 3. Algunos estudios asociaron esos brotes epidémicos a la liberación de polvo de soja durante la carga y descarga de dicha oleaginosa en los silos ubicados en el puerto de la ciudad4, 5. Posteriormente, otros autores observaron brotes similares de crisis asmáticas desencadenados por el polvo de soja en la población de las ciudades de Cartagena, Llobregat y Tarragona, España6, 7, 8. Los brotes de asma epidémicos ocurridos en Nueva Orleans, EE.UU. entre 1957 y 1968, han sido relacionados retrospectivamente con la descarga de soja en el puerto9.
Se ha demostrado que los alergenos responsables de asma inducido por inhalación de polvo de soja se localizan en el tegumento de la semilla10, 11, 12 y dos alergenos mayores, Gly m 1 y Gly m 2, han sido identificados12, 13, 14. El alergeno Gly m 1, con sus dos isoalergenos, Gly m 1A y Gly m 1B, ha sido relacionado con las crisis epidémicas de asma en Cartagena12, y el alergeno Gly m 2 con el asma epidémico en Barcelona 14.
Si bien el cultivo de la soja es conocido en Argentina desde principios de siglo, recién a partir de la campaña 1961/62 se superan las 10.000 hectáreas sembradas. Su expansión sostenida y espectacular se inicia a comienzos de la década del 70, y en la campaña 95/96 se superaron las 5.900.000 hectáreas sembradas15.
Este incremento en la producción de soja, de 78.000 toneladas cosechadas en la campaña 1970/71 a 11..738.000 toneladas en la de 1995/96, ha condicionado el desarrollo de una actividad acopiadora mayor (silos, elevadores, puertos, etc.), industrial (aceiteras) y alimentaria (derivados de lecitina de soja, etc.), por lo que el nivel de exposición a este alergeno ha aumentado, no sólo en los trabajadores involucrados directamente, sino también en la población general16. Todo ello se ve agravado en las poblaciones rurales, donde dichas fuentes de exposición se encuentran dentro del área urbana. Así mismo, la ausencia de medios adecuados para el control de la contaminación ambiental agrava el problema.
Hay evidencias de relación directa tipo dosis-respuesta entre exposición y sensibilización para ácaros del polvo y otros alergenos. Alergenos derivados de ácaros del polvo, Dermatophagoides spp., cucaracha alemana (Blatella germanica), cucaracha americana (Periplaneta americana), rata (Rattus norvegicus) y ratón (Mus musculus) han sido asociados con sensibilización en diversas ciudades americanas17. Sin embargo, gatos y perros son la fuente más importante de alergenos domiciliarios en Escandinavia y algunas partes de EE.UU.18, 19. En Arizona, EE.UU. y Australia Central, Alternaria spp. es la principal fuente de alergenos asociados con asma20,21. Sensibilización a ácaros del polvo, gato, cucaracha, Alternaria spp., polen de gramíneas y Ambrosia se han asociado con ataques de asma en adultos y niños en los departamentos de urgencias de hospitales en EE.UU22, 23, 24.
Para alergenos derivados de los ácaros del polvo, como Dermatophagoides pteronyssinus25 o de hongos anemófilos, como Alternaria26, se ha establecido una relación directa entre niveles de exposición, sensibilización y desarrollo de sintomatología alérgica; y se ha demostrado que la magnitud de la respuesta cutánea a un alergeno, así como los niveles de IgE específica, guardan relación con la severidad de la sintomatología clínica27. En ese mismo sentido, existe una buena correlación entre el asma aguda inducido por soja y la presencia de IgE específica para los alergenos de su cáscara, así como entre sintomatología y magnitud de la respuesta cutánea28, 29.
Con el propósito de establecer si la exposición crónica al polvo de soja condiciona el desarrollo de sensibilidad alérgica y un perfil característico de manifestaciones clínicas, nos propusimos estudiar un grupo numeroso de pacientes con asma y/o rinitis residentes en la principal zona productora de dicha leguminosas en el país (Figura 1)
Material y métodos
Población. Se estudiaron 365 pacientes con asma y/o rinitis, 187 mujeres (51.2%) y 178 hombres (48.8%) con edades comprendidas entre los 5 y 70 años (x- = 24.9 ± 15.3 años) y 50 individuos de ambos sexos, no atópicos, sin patología respiratoria.
El nivel de exposición a soja se definió de la siguiente manera: Directa (ED): Individuos que por su profesión tenían un contacto importante y frecuente con la soja, incluyendo agricultores, personal de elevadores de grano, aceiteras, etc. Indirecta (EI): Residentes de localidades pequeñas, donde existen silos o elevadores de granos dentro de la zona urbana, o en domicilios rurales o linderos con campos sembrados con soja y que el paciente refería alguna exposición en la época de cosecha o carga de soja. Urbana (EU): Individuos sin exposición aparente por residir en grandes conglomerados urbanos.
Las características demográficas de los individuos pertenecientes a ambos grupo están listadas en la Tabla 1.
Extractos alergénicos. La extracción de los antígenos del tegumento (cáscara) de soja se realizó a una dilución de 1/20 p/v en bicarbonato amónico 0.2 M, pH 9, durante 24 horas a 4oC. El sobrenadante fue separado mediante vacío con un filtro de nitrato de celulosa estéril con un tamaño de poro de 0.45 mm (Nalgene Company, Rochester, NY, USA). El contenido de proteínas totales fue valorado por el método del ácido bicinconínico (Pierce Chemical Co., Rockford, III, USA). Se emplearon extractos de Dermatophagoides pterony-ssinus (Dp), Blomia tropicalis (Bt) Lepidoglyphus destructor (Ld), Tyrophagus putrescentiae (Tp) y Chortoglyphus arcuatus (Cha) a una dilución de 1/50 p/v, producidos a partir de cultivos propios, provistos por el Area de Alergia e Inmunología de la Cátedra de Patología Médica II, Facultad de Ciencias Médicas de Rosario, UNR, utilizando similar metodología de extracción.
Simultáneamente se evaluó la sensibilización a otros antígenos inhalantes habituales (hongos anemófilos, pólenes y epitelios de animales) de procedencia comercial.
Pruebas cutáneas. Se realizó el prick test en la cara anterior del antebrazo con Prick lanceter (Hollister-Stier, Spokane WA, USA). La lectura inmediata se realizó a los 15 minutos, midiendo el área de la pápula y calculando el índice de histamina para el extracto de cáscara de soja y el diámetro mayor para el resto de los aeroalergenos. Se consideró positivo un índice de histamina ³ 0.5 y una pápula con diámetro ³ 3 mm.
El índice de histamina se definió como el cociente entre el promedio de los diámetros ortogonales de la pápula del alergeno y los de la histamina (Clorhidrato de histamina, 1mg/ml) provista por el Laboratorio IPI ASAC Argentina.
Resultados
Prevalencia de sensibilización a soja según edad y sexo. Ningún individuo del grupo control tuvo SPT (+) con el extracto de soja. El 15.3% (56/365) de los pacientes tuvo una respuesta cutánea positiva para soja. Se observó una tendencia hacia un mayor riesgo de sensibilización en el sexo masculino [Odds Ratio (OR) = 1.61 (0.87 – 3.01)] y una edad mayor en aquellos con SPT (+) a soja (x- = 30.5±16.9 vs x- = 23.9±14.8 años, p<0.01).
Sensibilidad cutánea a soja según el grado de exposición. La prevalencia de sensibilización en los individuos con asma y/o rinitis varió significativamente según el nivel de exposición, siendo del 38.7% (12/31) para los pacientes con exposición directa, 20.3% (27/133) para los que tenían una exposición indirecta y 8.4% (17/201) para los de una exposición urbana (Figura 2). Ninguno de los individuos estudiados resultó exclusivamente sensible a soja. La concomitancia de reactividad cutánea a otros aero-alergenos, particularmente pólen y ácaros, resultó más manifiesta en los pacientes sensibles a soja (Tabla 2).
Desarrollo de sintomatología respiratoria frente a la exposición a soja. Treinta y siete de 56 (66%) pacientes con SPT positivo a CS y 155 de 309 (50.1%) con SPT negativo a dicho alérgeno presentaban asma asociada o no a rinitis (p<0.03) (Tabla 2). Sesenta y seis de los 155 (42.3%) pacientes con SPT negativo a CS eran sensibles exclusivamente a ácaros del polvo doméstico. La mayoría (66.7%) de los pacientes con SPT positivo a cáscara de soja que tenían una exposición directa, referían que la inhalación de la misma era capaz de desencadenar sintomatología respiratoria, particularmente asma aislada, mientras que sólo el 13,6% de los que tenía exposición indirecta o urbana, eran capaces de establecer esta relación [OR= 12.67 (2.4 – 74.9), p<0.001].
Así mismo, el riesgo de los pacientes con exposición directa de empeorar durante la época de cosecha de soja (58.3%) en comparación con aquellos que solo presentaban una exposición menor (16.7%), resultó igualmente significativo [OR= 7.4 (1.51 – 38.86), p<0.01].
Características clínicas diferenciales del asma en pacientes con sensibilidad a soja. La comparación entre pacientes con asma sola o asociada a rinitis y SPT (+) a CS (n = 37), con un grupo de pacientes asmáticos sensibles exclusivamente a ácaros con SPT (-) a CS (n = 66), mostró características clínicas diferenciales entre ambos grupos.
Los pacientes con asma sensibles a soja residen mayoritariamente en áreas rurales (75%), presentan sintomatología perenne con incremento en los meses de primavera/otoño (p<0.01) (Figura 3), una frecuencia diaria a semanal de las exacerbaciones en la época de mayor severidad de la enfermedad (p<0.001) (Figura 4), y requieren más frecuentemente medicación controladora para el asma (p<0.01)(Figura 5), que aquellos pacientes sensibles exclusivamente a ácaros.
Discusión
La expansión creciente del cultivo de soja en Argentina en las últimas dos décadas, así como el desarrollo de los medios para el transporte, almacenamiento, procesamiento y comercialización del grano, ha determinado un incremento del número de individuos expuestos a los antígenos derivados de la misma. Esta mayor exposición implicaría un riesgo aumentado de sensibilización y desencadenamiento de síntomas respiratorios en aquellos individuos que poseen una carga genética atópica.
La mayor prevalencia de pruebas cutáneas positivas a cáscara de soja entre los varones (masculino = 22.7% vs femenino = 12.4%) podría atribuirse a que éstos desempeñan tareas laborales que los exponen a mayores niveles de polvo de soja, tales como siembra y cosecha, transporte, carga y descarga en silos, elevadores de granos, puertos, aceiteras, etc. Estos hechos, sumados a la necesidad de un tiempo mayor de exposición para alcanzar la sensibilización, podrían justificar que los individuos con pruebas cutáneas positivas a cáscara de soja tengan una edad media mayor que aquellos con pruebas cutáneas negativas (30.5 años vs 23.9 años).
La correlación significativa entre niveles de exposición a polvo de soja y prevalencia de pruebas cutáneas positivas a cáscara de soja (ED = 38.7%; EI = 20.3%; y EU = 8.4%) es otro argumento que sustenta la hipótesis que la inhalación de concentraciones elevadas de alergenos derivados de la misma incrementa el riesgo de sensibilización.
Por otro lado, dado que todos nuestros pacientes con prueba cutánea positiva a cáscara de soja presentaron sensibilidad cutánea a otros alergenos, indica que no sólo es necesaria la exposición sino además una predisposición genética determinada. En tal sentido, Soriano y cols.30, describieron una asociación entre fenotipo asmático y alelos específicos del Complejo Mayor de Histocompatibilidad de clase II en individuos afectados por el asma epidemico en Barcelona.
En el grupo de pacientes sintomáticos y con prueba cutánea positiva a cáscara de soja encontramos una mayor prevalencia de sensibilidad cutánea concomitante a alergenos de polen (p<0.01), hongos (p<0.05) y ácaros (p<0.01) en comparación con los pacientes sintomáticos con prueba cutánea negativa a cáscara de soja. Hallazgos similares han sido descritos en pacientes afectados por el asma epidémico de Barcelona y Cartagena6, 31. En nuestro trabajo, la mayor prevalencia de sensibilidad cutánea a alergenos de polen, se podría justificar parcialmente por que los pacientes residían en áreas rurales o poblaciones suburbanas en mayor contacto con el medioambiente exterior. La prevalencia mayor de sensibilidad a hongos encontrada en los pacientes con asma y/o rinitis y prueba cutáneas positiva a cáscara de soja, guardaría relación con resultados previos que sugieren un posible papel etiológico secundario de ciertas especies de hongos en los brotes de asma epidémico de Barcelona32.
En un estudio previo, los pacientes asmáticos epidémicos de Barcelona presentaban valores menores de IgE específica a ácaros (Dermatophagoides ptero-nyssinus, Dermatophagoides farinae, Blomia tropicalis, Chortoglyphus arcuatus y Aleuroglyphus ovatus) que pacientes con asma no epidémico
