Диагностика аллергических заболеваний

       Аллергический ринит (АR) - ключевая подгруппа аллергических заболеваний, поражает почти 40% населения мира. АR тесно связана с астмой, причем , почти 40% пациентов с АR страдают астмой. Приблизительно у половины пациентов с пыльцевым АR летом и осенью может развиться сезонная аллергическая астма в течение 9 лет; кроме того, у 90% пациентов с АR может развиться астма в течение 11 лет. Основными аллергенами, вызывающими астму, являются пылевые клещи, тараканы, пыльца и плесень. Среди этих аллергенов плесень вызывает наиболее тяжелые астматические реакции, которые обычно прогрессируют до аллергического бронхолегочного аспергиллеза (АBPA), латентного и легко диагностируемого заболевания, которое может вызвать необратимое повреждение легочной ткани и функции легких у пациентов. 

     Пищевая аллергия (FA) также увеличилась с увеличением разнообразия состава пищи и факторов окружающей среды. Исследования китайских ученых показали, что на FА приходится 77% пациентов с анафилактическим шоком. Диагностика пищевых аллергенов еще больше осложняется перекрестной сенсибилизацией с переносимыми по воздуху аллергенами. Например, фрукты и овощи имеют перекрестную сенсибилизацию с различными формами пыльцы. Точно так же креветки и крабы проявляют перекрестную сенсибилизацию с аллергенами пылевых клещей и тараканов. Такой высокий уровень перекрестной сенсибилизации усложняет диагностику аллергической чувствительности. 

   Аллергодиагностика является стержнем профилактики и лечения аллергических заболеваний. Ранняя диагностика и лечение могут эффективно контролировать прогрессирование заболевания. Следовательно, улучшение диагностического тестирования аллергенов может уточнить факторы риска, приводящие к аллергическим заболеваниям, и обеспечить уровень контроля окружающей среды для улучшения лечения пострадавших пациентов. 

   Диагностика аллергии строго следует патогенезу аллергических заболеваний. В настоящее время в аллергические заболевания вовлечены 3 типа иммунных механизмов: опосредованная иммуноглобулином Е (IgE), смешанная (IgE/не-IgE) и не-IgE-опосредованная аллергия. 

  IgE-опосредованная аллергия 

   IgE-опосредованная аллергия в основном протекает в виде последовательных фаз, включающих сенсибилизацию к аллергену и последующую провокацию, которая стимулирует латентный иммунный ответ. Во время фазы сенсибилизации аллергены подвергаются процессингу и представляются в виде комплекса главного комплекса гистосовместимости II-антиген-пептид антигенпрезентирующими клетками, прежде всего дендритными клетками (DC). Затем антиген-пептид распознается специфическими Т-клеточными рецепторами на наивных CD4 ⁺ Т-клетках, которые пролиферируют и дифференцируются в различные субпопуляции Т-хелперных (Th) клеток, включая клетки Th2. Клетки Th2 продуцируют интерлейкин (IL)-4, IL-5 и IL-13. В то же время из стимулированных DC высвобождаются цитокины и костимулирующие факторы, и экспрессия последних имеет решающее значение для активации наивных Т-клеток. С помощью клеток Th2 антигенспецифические В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, способные продуцировать IgE. Секретируемый IgE связывается с высокоаффинными рецепторами IgE (также известными как FcεRI) на поверхности тучных клеток и базофилов, вызывая чувствительность этих клеток к специфическим аллергенам.

  Во время фазы заражения праймированные иммунные клетки подвергаются воздействию того же аллергена, который сшивает комплексы IgE-FcεRI на поверхности сенсибилизированных клеток. Эти активированные клетки дегранулируют и высвобождают вазоактивные вещества (гистамин и другие химические медиаторы воспаления), которые усиливают сокращение гладких мышц, стимулируют секрецию слизи, снижают артериальное давление и приводят к повреждению тканей. Это ранняя фаза ответа (EPR), которая возникает в течение нескольких минут после контакта с аллергеном и длится 30–60 минут. За EPR следует поздняя фаза ответа, которая возникает через 2–4 часа после стимуляции и может длиться 1–2 дня и дольше. В дополнение к тучным клеткам и базофилам в этот ответ также вовлечены различные другие воспалительные клетки, например, нейтрофилы, эозинофилы и макрофаги мигрируют к месту воздействия аллергена, секретируют биологически активные вещества и ферменты, вызывающие многие симптомы аллергических заболеваний. 

  Не-IgE-опосредованная аллергия

   Механизм не-IgE-опосредованной аллергии определен менее четко. Было высказано предположение, что активация комплемента приводит к продукции анафилатоксинов, таких как комплемент 3а и комплемент 5а. Эти молекулы могут связываться с соответствующими рецепторами, облегчая сокращение гладкой мускулатуры и повышая проницаемость сосудов. Нейропептиды, в том числе субстанция Р, вазоактивный интестинальный пептид и соматостатин, сильно индуцируют высвобождение медиаторов, особенно гистамина. Точно так же механизм аллергических реакций, вызванных нестероидными противовоспалительными препаратами (NSAID), такими как аспирин, до конца не ясен. Считается, что такие агенты, как опиоиды, которые побуждают тучные клетки секретировать медиаторы, вызывают быстрое высвобождение гистамина.

Диагностика аллергии 

   В настоящее время тестирование на аллергены в основном фокусируется на IgE-опосредованной гиперчувствительности I типа и T-клеточно-опосредованной гиперчувствительности IV типа. Тесты на аллергены делятся на 2 категории: (1) тесты на аллергены in vivo , включая кожный прик-тест (SPТ), внутрикожный тест (IDT), пластырь и провокационный тест; и (2) тесты на аллергены in vitro , включая тест на сывороточный аллерген-специфический IgE (sIgE), тест на общий IgE (tIgE) и тест на активацию базофилов (BAT). В клинической диагностике и лечебном процессе часто необходимо сочетать как in vivo , так и in vitro тесты, наряду с историей болезни, для определения типа аллергена и степени сенсибилизации, а также их связи с симптомами заболевания, что снижает экономическую нагрузку на пациентов, вызванную ненужными тестами. Аллергические заболевания в основном диагностируются на основании клинических симптомов, анамнеза, физического осмотра и тестов на аллергены. 

  Физикальное обследование пациентов с подозрением на аллергические заболевания должно быть сосредоточено на коже и слизистых оболочках, таких как слизистая оболочка носа, конъюнктива и дыхательные пути. Некоторые специальные вспомогательные тесты, такие как фракция оксида азота в выдыхаемом воздухе, имеют хорошую диагностическую ценность при аллергическом воспалении в бронхах и слизистой оболочке носа,  что следует учитывать при аллергических респираторных заболеваниях ( аллергический ринит и астма ). 

   Тесты на аллергены 

   SPT является важным методом определения причины аллергических заболеваний. Он обладает высокой чувствительностью, но специфичность не столь высока, как у теста sIgE  in vitro . Надежность SPTТ зависит от того, имеет ли кожный тест на аллерген соответствующую концентрацию аллергена и содержит ли он все основные сенсибилизированные компоненты аллергена. Производители должны четко указывать концентрацию, срок годности и условия хранения ( например , 2°C–8°C) на этикетке. Небольшие капли экстракта аллергена (приготовленного производителем и с указанием концентрации), гистамина (положительный контроль) и физиологического раствора (отрицательный контроль) наносят последовательно на поверхность кожи, предварительно стерилизованную соответствующим спиртовым раствором, с интервалами более 2 см.  С помощью специального ланцета прокалывают поверхность кожи в центре капель аллергена, тем самым проникая в эпителиальный слой, не вызывая кровотечения. Во избежание перекрестного загрязнения и неправильной оценки повторное использование ланцетов не рекомендуется. Через 1 минуту лишние капли следует стереть фильтровальной бумагой. Затем  врач должен измерить размер волдыря на месте кожной пробы через 15–20 минут. Традиционно регистрируют самый длинный диаметр и его самый длинный вертикальный диаметр, исключая измерение каких-либо ложноножек. При отсутствии коммерчески доступных экстрактов пищевых аллергенов для диагностики FА можно использовать прик-тест свежих продуктов (PPТ). Хотя PPТ нельзя строго стандартизировать, поскольку он проводится со свежими продуктами после простой обработки, процедура и интерпретация результатов аналогичны таковым при SPТ. Могут возникнуть тяжелые аллергические реакции, вызванные PPT, поэтому использование PPT должно тщательно наблюдаться в клиническом применении, чтобы свести к минимуму побочные реакции.

    Противопоказания к SPT : 

  Меры предосторожности : 

Результат решения 

    IDT представляет собой внутрикожный кожный тест, при котором с помощью одноразового шприца объемом 1 мл с марлевой иглой диаметром 26–30 мм вводят раствор экстракта аллергена (обычно 0,02–0,05 мл) для создания выпуклости 2–3 мм в дерме. Перед инъекцией все шприцы следует тщательно удалить из пузырьков воздуха. Угол между шприцем и кожей составляет 45 градусов, а скос иглы шприца должен быть обращен к коже. Концентрации экстракта аллергена, используемые в IDT, обычно составляют 1/100–1/1000 концентрации SPT. IDT часто выполняется на ладонной стороне предплечья, но не на спине пациента, и требует положительного и отрицательного контроля. Показания и противопоказания к IDT такие же, как и к SPT.

    
    Кожные тесты на аллергены имеют некоторые ограничения. Во-первых, экстракты аллергенов представляют собой сложные смеси многих белков, полученных из разнообразного природного сырья. Эти экстракты подвержены изменению химического состава в зависимости от условий роста ( например , питательных веществ, температуры роста и климата), генетического разнообразия видов и воздействия других факторов внешней среды ( например , возраста материала и метода экстракции), которые могут влияют на исходный материал и приводят к различиям между различными партиями материала и между разными производителями. Во-вторых, сила и концентрация аллергена также влияют на результат SPТ. В настоящее время международно признанная активность экстракта аллергена в основном выражается в микрограммах (мкг) аллергенов, поскольку это тесно связано с общей биоактивностью экстракта. Однако процедуры получения данного экстракта различаются у разных производителей, что делает невозможным сравнение разных продуктов. В-третьих, активность экстрактов аллергенов снижается со временем и при высокой температуре. Для обеспечения стабильности экстракты аллергенов обычно готовят с 50% глицерином в качестве адъюванта с рекомендуемым хранением при 4°C. Наконец, на результаты кожных тестов на аллергены могут влиять и другие внешние факторы. Например, на SPT влияет возраст пациента. Дети, особенно в возрасте до 2 лет, менее реактивны, чем взрослые ; размер волдыря при положительном SPТ увеличивается у молодых людей в возрасте около 20 лет, но уменьшается у людей старше 60 лет. Результаты теста также связаны с анатомическим положением прокола кожи, и степень реакции в различных положениях следующая: средняя и верхняя часть спины > поясница > плечо > локоть > предплечье (локтевая сторона > лучевая сторона) > запястье .. Помимо возраста и анатомической локализации, на результаты кожных проб также могут влиять дополнительные биологические и физиологические факторы, такие как гистологические свойства кожи (сосудистые и количественные), гистаминовые рецепторы, тучные клетки и толщина кожи. 

   Следует подчеркнуть, что на исходы как SPT, так и IDT влияют некоторые лекарства, особенно пероральные антигистаминные препараты, антидепрессанты и местные кортикостероиды; таким образом, перед кожными пробами следует подробно узнать историю приема лекарств. 

   Диагностика аллергии in vitro включает серологические и цитологические тесты. Первый в основном выявляет tIgE и sIgE к аллергенам и их компонентам. Клетки крови используются в качестве тестовых образцов в цитологических тестах, и наиболее распространенным применением является BAT. IgE представляет собой важную иммунную молекулу, образующуюся во время реакции гиперчувствительности I типа. Мониторинг повышения уровня tIgE не может быть использован для диагностики аллергического заболевания, потому что он позволяет предсказать только реакцию гиперчувствительности I типа. Кроме того, другие заболевания могут привести к значительному повышению уровня tIgE, например, различные аутоиммунные заболевания и недостаточность иммунной системы, а также паразитарные и микробные инфекции.  Кроме того, у пациентов с аллергическими заболеваниями уровень tIgE может быть нормальным. Следовательно, клиническая значимость использования исключительно результатов теста на tIgE ограничена. В клинической практике результаты должны быть объединены с историей болезни пациента и клиническими симптомами, чтобы обеспечить всестороннюю оценку.

  Уровень сывороточного tIgE является ценным маркером для диагностики и последующего наблюдения АBPA.  Одним из основных критериев диагностики АBPA является уровень tIgE >1000 МЕ/мл, а чувствительность и специфичность этого порогового значения составляют примерно 92% и 40% соответственно. Уровень tIgE в сыворотке также играет важную роль в мониторинге пациентов с АBPА. Повышенный уровень tIgE в отдаленном периоде может свидетельствовать об ухудшении состояния больного. Распределение уровня tIgE в сыворотке человека асимметрично, что затрудняет определение референтного интервала. Продольные исследования показали, что уровень tIgE постепенно увеличивается с возрастом после рождения и достигает взрослого уровня в возрасте 12 лет, что уровень выше 333 МЕ/мл считается аномально повышенным у подростков. Референсные интервалы уровня tIgE в сыворотке у детей следующие: < 12 МЕ/мл для детей младше 2 лет, < 33 МЕ/мл для детей от 2 до 4 лет и < 85 МЕ/мл для детей от 4 до 15 лет. годы; референтный интервал уровня tIgE в сыворотке для взрослых составляет примерно <125 МЕ/мл. Более высокий уровень tIgE в сыворотке у младенцев и детей указывает на более высокий риск развития аллергических заболеваний во взрослом возрасте.

      Тест sIgE на аллергены играет ключевую роль в диагностике аллергических заболеваний in vitro . Чем выше уровень sIgE, тем сильнее его корреляция с аллергическим заболеванием. Концентрация sIgE объективно отражает статус сенсибилизации, и по положительному результату можно определить основной аллерген. Кроме того, количественное тестирование обеспечивает руководство и мониторинг AIT; однако степень результата sIgE не обязательно коррелирует с тяжестью заболевания. Кроме того, положительный sIgE не всегда соответствует клиническим симптомам. 

    Возможно, самым важным достижением в диагностике аллергии за последние 20 лет является использование отдельных белков (компонентов) из экстракта для более точного лечения аллергических заболеваний. Исследователи потратили значительное время на выявление отдельных видов аллергенов в экстракте, понимание реакции популяции пациентов на эти белки и, таким образом, повышение точности тестирования in vitro . На сегодняшний день идентифицировано более 900 аллергенных компонентов, которые доступны в различных формах для диагностики аллергии.

   Базофилы представляют собой тип лейкоцитов (WBC), присутствующих в периферической крови. Эти клетки встречаются крайне редко, составляя около 0,2% от общего числа лейкоцитов в крови. Базофилы являются важными эффекторными клетками гиперчувствительности I типа. BАТ может быть выполнена, когда история болезни пациента не соответствует результатам sIgE или кожных проб, или у пациента возникла системная аллергическая реакция во время кожной пробы. BАТ можно использовать для выявления пищевых аллергенов и перекрестной аллергенной сенсибилизации, а также для мониторинга эффективности АIТ и анти-IgE-терапии. Принцип BАТ заключается в стимуляции периферической крови пациента экстрактом предполагаемого аллергена; затем базофилы дегранулируются после активации интересующим аллергеном через IgE-/не-IgE-зависимые пути. Существует 2 способа мониторинга дегрануляции базофилов: первый заключается в определении экспрессии маркеров базофильной поверхностной мембраны, таких как CD63/CD203c, с помощью проточной цитометрии с оценкой степени базофилов,¹в то время как другой заключается в измерении медиаторов воспаления, таких как гистамин, на основе твердофазного иммуноферментного анализа. Эти 2 метода предполагают, что конкретный аллерген вызвал сенсибилизацию пациента за счет повышенной экспрессии маркеров активации или уровня высвобождения медиаторов, таких как гистамин. BAT считается испытанием in vitro , основанным на функции клеток. Этот метод превосходит провокационный тест in vivo с точки зрения широкой применимости, хорошей воспроизводимости, безопасности и экономии времени для обнаружения аллергена. Самое главное, он может защитить пациентов от тяжелых аллергических реакций, вызванных тестами in vivo . Результаты BАТ более точно отражают текущую чувствительность пациента к аллергенам в отличие от сывороточного sIgE; по сравнению с тестом sIgE, BAT имеет более широкий диапазон обнаружения и даже может обнаруживать некоторые низкомолекулярные аллергены.