Microbiome and Allergy: New Insights and Perspectives

The role of the microbiome in the molecular mechanisms underlying allergy has become highly relevant in recent years. Studies areincreasingly suggesting that altered composition of the microbiota, or dysbiosis, may result in local and systemic alteration of the immuneresponse to specific allergens. In this regard, a link has been established between lung microbiota and respiratory allergy, between skinmicrobiota and atopic dermatitis, and between gut microbiota and food allergy.The composition of the human microbiota is dynamic and depends on host-associated factors such as diet, diseases, and lifestyle. Omics arethe techniques of choice for the analysis and understanding of the microbiota. Microbiota analysis techniques have advanced considerablyin recent decades, and the need for multiple approaches to explore and comprehend multifactorial diseases, including allergy, has increased.Thus, more and more studies are proposing mechanisms for intervention in the microbiota.In this review, we present the latest advances with respect to the human microbiota in the literature, focusing on the intestinal, cutaneous,and respiratory microbiota. We discuss the relationship between the microbiome and the immune system, with emphasis on allergic diseases.Finally, we discuss the main technologies for the study of the microbiome and interventions targeting the microbiota for prevention of allergy. (AU)

El papel del microbioma en los mecanismos moleculares de las enfermedades alérgicas se ha vuelto muy relevante en los últimos años.Cada vez más estudios sugieren que una composición alterada de la microbiota, o disbiosis, puede resultar en una alteración local ysistémica de la respuesta inmune a alérgenos específicos. En este sentido, se ha establecido un vínculo entre la microbiota pulmonar y laalergia respiratoria, así como la microbiota cutánea y el desarrollo de dermatitis atópica, y la microbiota intestinal y la alergia alimentaria.La composición de la microbiota humana es dinámica y depende de diversos factores asociados al huésped como la dieta, las enfermedadesy el estilo de vida, entre otros. Para el análisis y comprensión de la microbiota, las ómicas son las técnicas de elección. En las últimasdécadas, las técnicas de análisis de microbiota han tenido un gran avance y han aumentado la necesidad de múltiples enfoques paraexplorar y comprender las enfermedades multifactoriales, incluidas las enfermedades alérgicas. De esta manera, cada vez son más losestudios que proponen mecanismos de intervención sobre la microbiota de pacientes.En esta revisión, presentamos los últimos avances encontrados en la literatura sobre la microbiota humana, centrándose en las microbiotasintestinal, cutánea y respiratoria. Discutimos la relación entre el microbioma y el sistema inmunológico, con especial énfasis en lasenfermedades alérgicas. Finalmente, discutimos las principales tecnologías para el estudio del microbioma y los estudios de intervencióndirigidos a la microbiota propuestos para la prevención de alergias. (AU)

Determinação de IgE a alérgenos alimentares por microarray (ImmunoCAP-ISAC) em pacientes com rinite alérgica / Evaluation of IgE antibodies to food allergens in patients with allergic rhinitis using microarray analysis (ImmunoCAP ISAC)

Objetivo: Determinar a frequência de anticorpos IgE a alérgenos alimentares em pacientes com doenças alérgicas respiratórias por análise molecular. Método: Este estudo transversal incluiu 101participantes, com idades entre 6-18 anos, com diagnóstico de rinite alérgica (89,1% com asmaassociada), sem história de alergia alimentar. Foi realizada análise de IgE sérica específica por ImmunoCAP ISAC, método que emprega biologia molecular para detecção de IgE a componentes alergênicos, sendo 42 alimentares e provenientes das seguintes fontes: abacaxi, aipo, amendoim,avelã, bacalhau, camarão, carpa, castanha de caju, castanha do Pará, cenoura, gergelim, kiwi, leite de vaca, maçã, ovo, pêssego, soja e trigo. Valores ≥ 0,3 ISU (unidades padronizadas do ISAC) foram considerados positivos. Utilizou-se análise estatística descritiva. Resultados: Vinte e sete (26,7%)pacientes apresentaram IgE específica a pelo menos um dos alérgenos alimentares analisados.Entre os 42 componentes alergênicos testados, 20 (47,6%) foram associados a resposta IgE em pelo menos um dos pacientes. Alérgenos com maior frequência de reatividade IgE foram: camarão(Pen a 1 15,8%, Pen i 1 16,8%, Pen m 1 16,8%) e pêssego (Pru p 3 5,9%). Conclusões: Este estudo demonstrou que a avaliação de alergia alimentar baseada em análise molecular deve considerar vários elementos, particularmente a correlação com os sintomas clínicos, e o conhecimento sobre reatividade cruzada IgE entre alérgenos das mais variadas fontes. Presença de IgE específica a determinado componente alergênico significa sensibilização, e não necessariamente alergia.Diagnóstico incorreto de alergia alimentar pode levar a tratamento inadequado, com dietas restritivas desnecessárias e prejuízo nutricional para os pacientes.

Objective: To determine the frequency of IgE antibodies to food allergens in patients with respiratory allergic diseases using molecular analysis. Method: This cross-sectional study included101 participants aged 6-18 years, diagnosed with allergic rhinitis (89.1% with associated asthma),and with no history of food allergy. Analysis of serum specific IgE was carried out using the ImmunoCAP ISAC method, which applies molecular biology tools to the detection of different allergens, including 42 derived from foods (pineapple, celery, peanut, hazelnut, codfish, shrimp,carp, cashew nut, Brazil nut, carrot, sesame, kiwi, cow’s milk, apple, egg, peach, soy, and wheat).Values ≥ 0.3 ISAC standardized units (ISU) were considered to be positive. Descriptive statistical analysis was used. Results: Twenty seven (26.7%) patients presented specific IgE to at leastone of the food allergens analyzed. Among the 42 allergic components tested, 20 (47.6%) were associated with IgE responses in at least one patient. The allergens with the highest frequencies of IgE reactivity were shrimp (Pen a 1 15.8%, Pen i 1 16.8%, Pen m 1 16.8%) and peach (Pru p 3 5.9%).Conclusions: The present study showed that molecular-based evaluation of food allergies should take several elements into consideration, particularly the correlation with clinical symptoms andthe knowledge available on IgE cross-reactivity among allergens from different sources. Presence of specific IgE to one allergen means sensitization, but not necessarily allergy. Misdiagnosis of food allergies may lead to inappropriate treatment, with unnecessarily restrictive diets which could affect the nutritional status of patients.

Resposta cutânea a alérgenos ambientais em indivíduos atendidos em serviço de pneumologia, Maringá, Estado do Paraná, Brasil / Cutaneous response to environmental allergens in patients attended in pulmonology service of Maringá, Paraná State, Brazil

As alergias respiratórias, comumente as rinites e a asma, vêm se tornando cada vez mais frequentes. Considerando que no Noroeste do Paraná há poucos dados referentes ao assunto, propusemos a verificar os agentes causadores de alergias respiratórias e suas intercorrências em indivíduos atendidos em serviço privado de pneumologia do município de Maringá, Paraná. Estudo tipo observacional transversal, retrospectivo, realizado de janeiro/2004 a dezembro/2005. Os participantes foram avaliados clinicamente e realizado o teste de hipersensibilidade imediata, Punctura ­ Prick TestR. De cada indivíduo foram anotados os seguintes dados: idade, positividade ao teste, principais alérgenos reagentes, presença ou ausência de atopia, rinite ou asma. De 396 indivíduos, 236 (59,3%) apresentaram positividade para um ou mais alérgenos, sendo que 80 (20,2%) reagiram a três antígenos, 85 (21,5%) a quatro ou mais. A reatividade dos indivíduos foi mais frequente à poeira doméstica (207), Dermatophagoides pteronyssimus (184), Dermatophagoides farinae (158) e Blomia tropicalis (95). Inclusive, poeira domiciliar, D. pteronyssimus e D. farinae ocorreram principalmente em indivíduos com moderada a severa atopia. Aproximadamente 70% dos indivíduos com idade entre seis a 20 anos apresentaram atopia. Considerando o elevado nível de atopia nos pacientes atendidos pelo serviço de pneumologia em Maringá, é imprescindível realizar programas de controle no meio ambiente, juntamente com o acompanhamento e o tratamento médico dos indivíduos atópicos.

Respiratory allergies, especially rhinitis and asthma, are becoming increasingly common. Given that in northwestern Paraná there is little data on the subject, our objective was to verify the causative agents of respiratory allergies and their complications in patients treated at a private pulmonology service in the municipality of Maringá, Paraná. The study was observational, retrospective, lasting from January 2004 to December 2005. Patients were evaluated clinically, and the Prick TestR was performed. The age, positive test, major allergen reagents, presence or absence of atopy, rhinitis or asthma were noted for each individual. Of 396 individuals, 236 (59.3%) were positive for one or more allergens, whereas 80 (20.2%) were positive for three antigens and 85 (21.5%) to four or more. The reactivity of individuals was more frequent for house dust (207), Dermatophagoides pteronyssimus (184), Dermatophagoides farinae (158) and Blomia tropicalis (95). House dust, D. pteronyssimus and D. farinae occurred mainly in subjects with moderate to severe atopy. Over 70% of individuals from six to 20 years of age had atopy. Considering the high level of atopy in patients seen by the pulmonology service in Maringá, it is essential to undertake environment programs, along with monitoring and medical treatment of atopic individuals.