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Le blé et ses dérivés
dimanche 17 août 2008, par
Le blé suscite des réactions immunologiques très diverses :
– maladie coeliaque
– allergie alimentaire avec réactions immédiates et/ou retardées, IgE-médiées ou non, avec des formes purement intestinales parfois
– allergie respiratoire en milieu professionnel
– dermites de contact
– réactions iatrogéniques
– réactions à des produits dérivés comme les isolats/hydrolysats de gluten
L’allergie alimentaire est différente chez l’enfant et chez l’adulte :
– souvent associée à un eczéma atopique et à d’autres allergies alimentaires chez l’enfant, avec un caractère transitoire dans la plupart des cas
– plutôt isolée chez l’adulte, avec urticaire ou anaphylaxie liée à l’effort physique, et répondant moins bien à l’éviction, laquelle n’est par ailleurs pas aisée
Ces multiples facettes expliquent la diversité des approches diagnostiques pour le blé. A cela s’ajoute l’utilisation croissante du gluten et de ses dérivés dans l’alimentation , ces derniers pouvant présenter des épitopes nouveaux et donc nécessiter un abord diagnostique encore différent .
Enfin, dans les produits manufacturés on peut trouver bien d’autres composants que la farine de blé : d’autres céréales, des farines de Fabacées (lupin, soja, fève), des lécithines (soja, œuf), des graines en l’état (lin, sésame, etc..), des gommes, des contaminants (acariens, débris d’insectes, etc..), des auxiliaires de fabrication (levure, enzymes,..).
Le schéma ci-dessous donne un aperçu des fractions issues du grain de blé :
L’allergie alimentaire à la farine de blé représentait en mai 2007 3,2% des cas d’allergie chez l’enfant dans la banque du CICBAA, et 6,5% chez l’adulte (D.-A. Moneret-Vautrin, comm. pers.). Comparativement, les autres céréales totalisaient chez l’adulte 1,4% et la levure Saccharomyces 1% des cas.
Des réactions sévères accompagnent parfois une sensibilisation au blé, y compris chez l’enfant . Le Réseau d’Allergo-Vigilance relevait 25 cas fin 2007 pour la farine de blé (sur 534 déclarations), auxquels s’ajoutaient 10 cas pour les isolats de blé . Un cas était associé à la levure, 1 au riz et 1 au maïs.
En mai 2010 ces chiffres avaient évolué ainsi : blé 44 cas/900 déclarations et isolats de blé 21 cas. La progression est donc plus rapide pour les réactions aux isolats.
Le blé représentait 3% des cas d’anaphylaxie dans une étude australienne et McDougall notait un cas pour le blé parmi 58 enfants avec allergie alimentaire fatale .
L’allergie alimentaire au blé est fréquemment rencontrée chez l’enfant souffrant d’eczéma atopique . Dans la mesure où le diagnostic a tenu compte des réactions retardées (60-80% des cas), la prévalence d’une allergie au blé est de l’ordre de 15-20% chez ces enfant . C’est moins que pour l’œuf ou le lait de vache mais plus que pour le soja (4-9%).
L’acquisition d’une tolérance est acquise chez 50% des enfants à l’âge de 5 ans et chez 75% à 8 ans . Pour Battais, les enfants parvenant à acquérir une tolérance sont plutôt réactifs à des épitopes situés sur les domaines non répétitifs sur les gliadines/gluténines. Sinon la persistance de l’allergie, ainsi que les formes adultes (urticaire chronique, AIE), sont plutôt en relation avec des épitopes linéaires situés dans les domaines répétitifs .
Les allergènes du blé
Les allergènes du blé sont mieux connus que ceux d’autres céréales. Malgré tout, on est encore loin d’avoir élucidé les quelque 100 spots IgE-réactifs détectés en blot bidimensionnel avec la farine de blé .
Les protéines IgE-réactives sont d’ailleurs en partie différentes selon le mode de sensibilisation (respiratoire, alimentaire, transcutané ?) et selon le rôle joué par des facteurs divers (cuisson, exercice physique).
Globalement, on peut distinguer 2 catégories d’allergènes :
– les protéines de stockage, constituants essentiels du gluten, aussi appelées « prolamines »
– les autres protéines, qu’elles aient un rôle métabolique (ex. activité enzymatique) ou de défense végétale .
A noter que par « farine de blé » on entend une farine blanche, constituée exclusivement de l’endosperme de la graine (cf. schéma plus haut). Le son et le germe sont séparés de la farine lors de la meunerie. Le germe et la couche d’aleurone contiennent des globulines plus ou moins apparentées aux vicilines .
Les prolamines
Le blé possède des propriétés techno-alimentaires particulières : il est panifiable, c’est-à-dire capable de former un réseau moléculaire élastique et néanmoins assez dense pour retenir emprisonné les gaz formés par l’action de la levure avant et pendant la cuisson. Cette qualité est due aux protéines du gluten et est retrouvée avec le seigle qui contient des protéines équivalentes .
La plasticité du gluten provient de la structure en grande partie non globulaire de ses protéines, les gliadines et gluténines. La solidité du réseau moléculaire est, elle, secondaire aux liens inter-moléculaires générés entre des cystéines libres, notamment entre gluténines.
Ces liaisons concourent à la formation d’ensembles protéiques très grands, pouvant dépasser 1000 kDa. Elles expliquent aussi pourquoi le gluten est un résidu insoluble dans l’eau, même s’il peut être hydraté en présence d’eau.
Gliadines et gluténines sont des prolamines. Le nom de « prolamine » dérive de leur exceptionnel contenu en 2 acides aminés : la proline et la glutamine.
La structure des prolamines du blé est à la fois simple et variée :
– simple parce qu’elles ont toutes 2 sortes de domaines : un domaine globulaire classique, stabilisé par des cystéines formant des ponts SS internes. S’il existe des cystéines surnuméraires, des ponts inter-moléculaires sont possibles. Un autre domaine est présent, tout à fait différent : il consiste en une structure allongée, peu rigide, formée de la répétition (plus ou moins respectée) d’un court motif d’acides aminés. Ce sont ces motifs qui sont extrêmement riches en prolines et en glutamines.
– variée parce que l’importance respective des domaines globulaires et répétitifs est très diverse, ce qui donne naissance à des protéines de masses différentes, plus ou moins insolubles, plus ou moins polymérisées. Cette variété est traduite par une terminologie mêlant des critères de solubilité (gliadines vs gluténines) avec des paramètres de masse moléculaire : gluténines de faible masse (LMW, low molecular weight) ou de forte masse (HMW, high molecular weight).
La classification des prolamines du blé est donc complexe. De plus, les méthodes classiques d’extraction par l’eau (albumines), une solution saline (globulines), une solution alcoolique (gliadines) ou acide/base (gluténines) sont bien imparfaites et l’on retrouve une contamination fréquente des fractions gliadines ou gluténines par des protéines d’autres fractions .
Le schéma suivant résume les principales caractéristiques structurales des prolamines du blé :
Les domaines répétitifs sont représentés en jaune.
Les domaines globulaires sont représentés en bleu, et le nombre de cystéines présentes dans ces domaines sont indiqués à droite et à gauche.
L’oméga-5 gliadine, par exemple, ne possède pas de cystéine. Cela l’empêche de former des liaisons et des réseaux avec d’autres gliadines ou gluténines.
Les gliadines sont mieux connues que les gluténines. Les gliadines jouent un rôle important dans plusieurs formes d’hypersensibilité au blé, dont la maladie coeliaque. Elles sont IgE-réactives dans l’allergie alimentaire au blé de l’enfant et de l’adulte, ainsi que dans l’allergie respiratoire d’origine professionnelle, hormis la fraction « fast » ou oméga-5.
L’oméga-5 gliadine (ou Tri a 19) a été largement étudiée dans le cadre des anaphylaxies au blé associées à l’effort. Cette protéine ne forme pas de polymères à l’état naturel et représente une très faible part des oméga gliadines (1 à 8% selon les cultivars ) mais est plus riche en glutamines que les oméga-1,2 gliadines (56% vs 43%). Elle est codée par les chromosomes 1B, tandis que les oméga-1,2 sont codées par les chromosomes 1A ou 1D. La variété de blé « Clément » qui contient une translocation génique avec le seigle donne un profil déficient en oméga-5 en SDS-PAGE .
On manque de données pour savoir si cette variété « Clément » ou si l’engrain (génome AA) génèrent moins de réactions associées à l’effort.
Matsuo a étudié les épitopes B de l’oméga-5 gliadine : les épitopes dominants sont situés dans le domaine répétitif et sont de le forme QQxPxQQ (Q = glutamine, P = proline, x = acide aminé quelconque) .
L’oméga-5 gliadine possède une allergénicité prononcée : en méthode d’inhibition elle représente à elle seule 60 à 90% de l’IgE-réactivité du gluten .
Les extraits de farine de blé sont plus riches en protéines solubles (ex. les inhibiteurs d’amylase/trypsine) qu’en prolamines. Les extraits de gluten sont plus pertinents pour tester une réactivité vis à vis des prolamines.
Les inhibiteurs d’amylase/trypsine (ATI)
Ces petites protéines de 13-16 kDa sont des inhibiteurs « bifonctionnels » : ils agissent contre 2 sortes d’enzymes, l’amylase et la trypsine. Ils jouent un rôle défensif, à savoir protéger les réserves d’amidon et de protéines de la graine.
Les ATI se présentent sous différentes formes (monomères, dimères, tétramères), glycosylées ou non . C’est en fait une famille de plusieurs protéines qui ont des dénominations variées : 0.19, 0.28, 0.53, CM3, CM16, CMb, etc.. (CM provenant du mode de purification au chloroforme/méthanol). Selon la variété de blé, les ATI apparaissent en blot sous 1 ou 2 bandes .
Les ATI ont un rôle important dans l’allergie respiratoire au blé . Mais elles sont également positives en cas d’allergie alimentaire au blé . Elles sont pourtant données comme instables à la cuisson .
Armentia trouve plus de boulangers positifs en TC pour les formes glycosylées des ATI que pour les formes non glycosylées . Cela peut provenir d’une allergénicité plus grande des formes glycosylées. In vitro, les ATI se comportent en CCD . Et chez des patients avec côlon irritable la positivité pour les ATI semble liée à des CCD .
Les LTP
Le blé contient 2 sortes de LTP : une LTP1 de 9 kDa (Tri a 14) et une LTP2 de 7 kDa. Cette dernière a parfois été montrée IgE-réactive . La LTP1 est un allergène tant par voie alimentaire que par voie respiratoire .
Cette LTP a une homologie modérée avec la LTP de pêche, Pru p 3 (45% d’identité ) et semble bien se comporter en allergène complet, c’est-à-dire sensibilisant et pas seulement cross-réactif . Les études montrant l’allergénicité de Tri a 14 ont néanmoins été conduites dans des « régions LTP » (Italie, Espagne).
En France, même si Tri a 14 a été trouvé positif in vitro chez environ 1/3 d’enfants ou adultes avec allergie alimentaire au blé et positif en TC chez des enfants (avec eczéma atopique) , sa relevance clinique reste imprécise .
La LTP1 de blé conserverait son allergénicité après cuisson , mais Pastorello n’est pas de cet avis . La LTP de blé a été montrée capable de traverser l’épithélium intestinal .
Le son de blé contient 4 à 5 fois plus de LTP que l’endosperme .
Des enzymes
Parmi les allergènes de la farine de blé on trouve une très grande variété d’enzymes. Cette multitude n’est pas propre au blé mais résulte plutôt des nombreux travaux que les différentes formes d’allergie au blé ont suscités. La relevance clinique de beaucoup de ces enzymes IgE-réactives in vitro est mal établie : souvent, elles n’ont été décrites que par un auteur. Ceci ne manque pas d’interroger car les techniques modernes de protéomique (ex. blots 2D + MALDI-TOF) devraient permettre de retrouver les allergènes identifiés précédemment. Or, fréquemment, ce n’est pas le cas.
Par ailleurs, les positivités en blot peuvent être dues à des CCD, notamment pour les protéines au-delà de 30 kDa (ex. ).
Certaines enzymes ont été décrites plutôt comme allergènes respiratoires :
– triose-P isomérase, 27 kDa et glycéraldéhyde 3-P deshydrogénase, 37 kDa
– acyl-CoA oxydase, 27 kDa et fructose di-P aldolase, 39 kDa
– peroxydase, 36 kDa
Des enzymes sont associées à la forme alimentaire de l’allergie au blé :
– les mêmes peroxydase et glycéraldéhyde 3-P deshydrogénase
– une P-glycérate kinase, 42 kDa
– une béta amylase, 57-65 kDa
– une béta D-glucane exohydrolase
– une starch synthase, 58 kDa
– une sérine carboxypeptidase
– une cyclophiline
– une chitinase
– etc..
Une glycoprotéine de 60 kDa est donnée dans Allergome comme une peroxydase … mais ce n’était pas la conclusion des auteurs au sujet de cette protéine .
Le blé contient une germine a activité oxalate oxydase. Cette germine a été trouvée IgE-réactive mais est en fait absente des grains de blé matures…
Autres protéines IgE-réactives
– une profiline, 15 kDa
– des inhibiteurs de sérine protéase, l’un de 10 kDa , l’autre de 43 kDa . Ce dernier est classé comme une serpine
– une puroindoline de 17 kDa et une RIP (ribosome-incativating protein) appelée tritine, de 31 kDa
– une thioredoxine de 13 kDa, dénommée Tri a 25 . Elle a été trouvée positive chez 8 boulangers sur 17 … mais aussi chez 7 polliniques aux graminées sur 10 !
– une agglutinine (ou lectine) présente dans le germe de blé. Cette agglutinine est composée de domaines homologues de l’hévéine du latex et a été trouvée positive in vitro chez des sujets positifs pour l’hévéine (2 cas/4) . Elle est normalement absente de la farine.
– un possible homologue de Phl p 1, allergène du pollen de fléole . La caractérisation de cette protéine mériterait d’être complétée par d’autres travaux car une telle homologie pourrait expliquer en partie des réactions croisées graminées – farine de blé
– un mannoglucane de 50 kDa serait IgE-réactif . Là aussi ce résultat mériterait d’être confirmé car ce composé polysaccharidique serait dénué d’acides aminés.
Allergie respiratoire aux farines de céréales
L’exposition à la poussière de farine est la cause la plus fréquente d’asthme professionnel en France et dans de nombreux pays . Une rhinite apparaît souvent avant l’asthme, lequel peut persister après l’arrêt de l’exposition à la farine , de même que la réactivité lors d’un challenge nasal ou bronchique .
Les professions de la boulangerie (traditionnelle ou industrielle) sont principalement exposées et l’existence d’un terrain atopique constitue un facteur de risque important . Par exemple, une sensibilisation aux pollens de graminées est rencontrée, parmi des boulangers ayant une durée similaire d’exposition à la farine, chez 23% de ceux qui présentent un asthme, 30% de ceux avec rhinite et seulement 10% chez les asymptomatiques .
Dans la majorité des cas, l’allergie respiratoire à la farine ne se double pas d’une allergie alimentaire aux produits fabriqués avec cette farine . La positivité pour la farine de blé est fréquente, notamment in vitro, mais peut traduire une réactivité vis à vis d’allergènes instables à la cuisson (ex. les ATI) ou la présence d’IgE anti-CCD.
Parfois, l’allergie alimentaire se développe tardivement, voire après cessation de l’exposition professionnelle .
La farine de seigle est réputée au moins autant asthmogène que la farine de blé. Fourgaut, par exemple, a observé une proportion de TC positifs à la farine de seigle équivalente à celle vis à vis de la farine de blé . Armentia a effectué des tests de provocation bronchique chez 8 boulangers positifs en TC pour 3 farines : la relevance clinique de cette réactivité cutanée a été confirmée 6 fois pour le blé mais une seule fois pour le seigle et une fois pour l’orge . Mais van Kampen, dans une étude multi-centrique, montrait en TPODA une plus forte proportion de tests positifs pour la farine de seigle que pour celle de blé (43/55 contre 17/31) .
De nombreux autres composants peuvent intervenir dans cette pathologie, au premier rang desquels les enzymes utilisées pour améliorer les propriétés technologiques des farines.
Il semble que le son soit également sensibilisant .
Allergènes dans la farine de blé
Les inhibiteurs d’amylase/trypsine (ATI) sont très fréquemment en cause .
D’autres protéines de la farine ont été impliqués. Il s’agit surtout d’enzymes : amylases , peroxydase , acyl-CoA oxydase, triose-P isomérase , fructose 1,6-di-P aldolase , …
En immunoblot, des réactivités sont vues souvent dans la fraction des albumines/globulines (qui contient les ATI) mais aussi au niveau des gliadines et des gluténines .
La possibilité d’une sensibilisation par une LTP a également été évoquée .
Lehto a confirmé la réactivité cutanée pour diverses protéines purifiées chez 20 professionnels : 12 étaient positifs pour des ATI, 9 pour la peroxydase, 6 pour la LTP. Une thaumatine-like était également positive 9 fois.
Allergènes absents de la farine
En dehors d’ingrédients comme le lupin ou le soja, de nombreux contaminants peuvent participer à la réactivité des patients : moisissures, acariens, insectes (Tenebrio, Ephestia, Sitophilus, etc..). Ces derniers semblent moins fréquents dans les farines qu’il y a quelques années .
Ce sont surtout des enzymes ajoutées à la farine qui représentent une source majeure de sensibilisation .
L’alpha amylase fungique (Asp o 21)
De nombreuses études ont confirmé le rôle important de l’alpha amylase dans l’asthme du boulanger . Cette enzyme, issue d’Aspergillus oryzae, est positive chez 15-30% des professionnels exposés et asthmatiques .
La sensibilisation du patient peut se restreindre à la seule amylase fungique , voire se compliquer par une allergie alimentaire au pain contenant cette enzyme . Les cas d’allergie alimentaire à l’amylase sont rares, cependant et Poulsen n’a trouvé aucun TPODA positif parmi 18 patients sensibilisés à cette enzyme . C’est également le cas en tests cutanés .
Pourtant l’IgE-réactivité de l’alpha amylase n’est pas abolie par la cuisson , au moins dans la mie.
L’allergie alimentaire due à l’alpha amylase peut survenir à distance d’une sensibilisation par voie respiratoire .
L’apha amylase d’A. oryzae est glycosylée. Elle ne croise pas avec les amylases présentes dans les farines de céréales .
Les autres enzymes
Une réactivité à diverses autres enzymes est possible mais moins fréquente que pour l’alpha amylase . Il s’agit d’enzymes issues principalement d’Aspergillus niger :
– cellulase (ou hémicellulase)
– xylanase (ou béta xylosidase) = Asp n 14
– gluco-amylase
Ces enzymes peuvent être positives sans réactivité pour l’alpha amylase fungique .
Quirce a questionné cependant la pertinence des réactivités à ces enzymes, soulignant que les tests positifs étaient obtenus avec des enzymes d’origine industrielle dont la pureté n’est pas garantie . On peut voir ainsi des RC entre enzymes qui n’ont a priori aucune homologie entre elles.
Allergie aux isolats / hydrolysats de gluten
Gluten et technologie alimentaire
Le gluten est un mélange moléculaire complexe. Celui du blé est prisé du fait de ses propriétés rhéologiques uniques. Il est régulièrement ajouté à la farine en boulangerie.
Le gluten est un produit dérivé de l’amidonnerie. Il trouve de multiples usages en plus d’être un ingrédient en alimentation humaine : aquaculture, cosmétiques, films alimentaires, nourriture pour animaux domestiques, etc..
Le gluten est déficient en certains acides aminés essentiels (lysine, thréonine) mais riche en glutamine c’est-à-dire en acide glutamique après désamidation de cette dernière.
La forme la plus utilisée en alimentation humaine est le gluten déshydraté. Il contient environ 75% de protéines et retrouve ses propriétés après réhydratation. Il permet d’augmenter le contenu en protéines des blés pauvres et trouve de multiples applications : pains, céréales (ex. Special K®), hamburgers, pizzas, etc.. Mais aussi tortillas, imitations de fromages, colle pour viandes (ex. jambon), sauce soja, bonbons (à la place de la gélatine), clarification des vins, etc..
Le gluten peut aussi être extrudé, avec formation de micro-fibres sous l’effet des très fortes pressions appliquées dans le procédé d’extrusion. Ce type de gluten sert à élaborer des succédanés de viande ou de poisson (ex. au Japon). Les protéines sont en partie modifiées, avec création de liaisons inter-moléculaires nouvelles donnant naissance à des agrégats protéiques de poids moléculaires très élevés .
Mais le gluten est un produit insoluble. Pour élargir ses domaines d’application, plusieurs procédés ont été développés afin de le rendre soluble, dispersible, c’est-à-dire aisément intégrable à d’autres ingrédients. On obtient des isolats / hydrolysats de gluten .
Selon les auteurs et/ou les fabricants, on peut rencontrer la dénomination d’isolats (ex. dans les produits alimentaires) ou d’hydrolysats (ex. dans les cosmétiques), ou encore d’isolats/hydrolysats.
Il est difficile de différencier, en pratique, isolats et hydrolysats pour deux raisons (S. Denery-Papini, comm. pers.) :
– les industriels sont peu enclins à décrire le procédé d’obtention de leur produit
– les isolats ne sont pas de simples concentrés de protéines, comme les isolats de soja, ils contiennent une certaine proportion de protéines hydrolysées et sont donc en partie des « hydrolysats »
La solubilisation du gluten est obtenue par désamidation, c’est-à-dire par transformation chimique de restes glutamines en acides glutamiques. La méthode la plus utilisée consiste en un traitement acide, lequel provoque aussi une hydrolyse partielle des protéines.
Un traitement en milieu alcalin (avec ou sans adjonction de protéases) donne un résultat un peu différent, avec rupture de ponts SS et création de nouvelles liaisons inter-moléculaires lysine-alanine.
Un procédé d’échange de cations existe aussi .
L’hydrolyse enzymatique peut être conduite avec diverses protéases (ex. papaïne, broméline, etc..). Elle doit être modérée afin d’éviter la formation d’amertume. Des gluténines de forte masse moléculaire (HMW) résistent assez bien à l’hydrolyse .
Allergénicité des isolats / hydrolysats de gluten
Ce sont principalement des équipes françaises qui ont étudié l’allergénicité de ces dérivés du gluten. Deux situations peuvent être distinguées :
- allergie alimentaire aux « isolats », pouvant aller jusqu’à l’anaphylaxie. Une allergie au blé normal est aussi présente chez une partie des patients.
- urticaire par sensibilisation aux « hydrolysats » contenus dans des cosmétiques, avec allergie alimentaire associée chez certains patients. En général, ces patients tolèrent le blé normal
1) Allergie alimentaire aux « isolats »
La majorité des cas concerne des adultes sans antécédents atopiques. Des réactions sévères sont possibles et, si le Réseau d’Allergo-Vigilance n’en avait relevé que 6 cas jusque mi-2006 , ce chiffre s’élevait à 21 en mai 2010.
Si l’allergie aux isolats s’accompagne volontiers d’une tolérance au blé normal, on peut voir aussi une évolution vers une allergie aux isolats chez un patient allergique au blé et, ce, malgré une éviction du blé.
De même, des sujets avec allergie au blé peuvent réagir en TC aux isolats sans allergie cliniquement déclarée vis à vis des isolats.
On est donc en présence de 2 sortes d’épitopes dans les isolats : des épitopes préexistant au sein du gluten et conservés à l’issue du procédé de fabrication de l’isolat, et des épitopes néo-formés au cours de cette fabrication.
On peut trouver des isolats dans des barres de céréales, dans des boissons énergétiques, dans des sauces-salade, des succédanés de lait/crème, des mousses, pâtés, saucisses et autres produits carnés, etc..
2) Allergie cutanée aux « hydrolysats »
L’urticaire s’accompagne parfois d’une allergie alimentaire aux isolats sans allergie au blé normal . Il est difficile d’analyser les immunoblots car la réactivité montre un continuum depuis les kDa les plus faibles jusqu’aux kDa élevés .
L’origine de l’IgE-réactivité est mieux étudiée à l’aide des fractions traditionnelles des protéines du blé (albumines/globulines, gliadines, gluténines), tout en sachant que ces fractions préparées à partir du blé normal ne sont pas adaptées pour détecter les néo-épitopes au sein de l’hydrolysat.
La plupart des fractions du blé présentent une IgE-réactivité conservée dans l’hydrolysat, sans grande différence entre les patients avec urticaire seulement et ceux avec allergie alimentaire en plus .
Comme dans le cas de l’allergie alimentaire aux « isolats », il semble que des épitopes néo-formés coexistent avec des épitopes préexistant sur les protéines du gluten. Il est difficile de savoir si ces néo-épitopes ont, en soi, une allergénicité élevée ou s’ils sont seulement reconnus par certains patients de façon sélective.
Sachant que le procédé d’obtention des isolats/hydrolysats est très rarement déclaré par le fabricant, il est également difficile de savoir si certains procédés sont responsables d’une allergénicité plus grande. S’agissant de l’IgE-réactivité résiduelle chez les patients positifs pour le blé normal, il a été trouvé que des hydrolysats « enzymatiques » conservaient plus de réactivité que des hydrolysats « acides » . Mais d’autres travaux sont nécessaires.
Plus généralement, la transformation des protéines naturelles du gluten dans les isolats / hydrolysats est peut-être à rapprocher des mécanismes qui aboutissent à d’autres formes de réponse immunitaire, comme la maladie coeliaque ou l’anaphylaxie au blé induite par l’effort. Si certains travaux ont cherché à modifier les protéines avec l’intention d’en diminuer l’IgE-réactivité, les propriétés technologiques de la farine sont en partie perdues par ces procédés . A l’inverse, ces dernières peuvent être renforcées en utilisant une enzyme capable de créer des liaisons entre les prolamines du gluten, la transglutaminase . Des applications sont proposées par une firme Japonaise commercialisant une enzyme tirée de Streptoverticillium mobaraense (www.activatg.com) et autorisées en biscuiterie, viennoiserie, pâtisserie, etc… (Arrêté 19/10/2006). Les modifications moléculaires induites par cette enzyme seraient susceptible de créer des néo-épitopes, mais cela n’a pas été évalué jusqu’à présent .
Anaphylaxie au blé induite par l’effort
Le blé est l’une des causes les plus fréquentes d’anaphylaxie alimentaire induite par l’effort (AIE). Cette réaction allergique nécessite la conjonction de 2 facteurs qui, séparément, restent sans conséquence pour le patient : une prise alimentaire suivi d’une activité physique. Si, le plus souvent, il s’agit d’une activité sportive, des cas ont été rapportés au décours d’efforts modérés. Le diagnostic repose sur la positivité d’un challenge associant aliment et effort et la négativité au cours des challenges avec aliment seulement et effort seulement.
Ce cadre pathogénique très particulier est en grande partie inexpliqué malgré les nombreux travaux qui lui ont été consacrés . L’atopie est fréquemment absente.
Palosuo a fait l’hypothèse d’une activation par l’exercice de la transglutaminase intestinale, avec formation de liaisons entre protéines du gluten très stables vis à vis des protéases digestives. Des agrégats sont formés qui présentent une IgE-réactivité importante. Et ce phénomène touche avant tout une gliadine, l’oméga-5 gliadine .
La réactivité particulière des patients souffrant d’AIE vis à vis de l’oméga-5 gliadine a été confirmée largement par la suite .
La preuve d’un mécanisme impliquant l’activation de la transglutaminase intestinale n’est pas encore établie. Mais la relation entre allergénicité et modification des protéines n’est pas sans rappeler d’autres situations comme l’allergie aux isolats/hydrolysats .
Il existe de grandes différences entre les patients atteints d’AIE, tant pour la dose déclenchante de farine que pour le délai entre ingestion et exercice (10 min-4h) ou entre début de l’exercice et réaction allergique (10 min-1h) .
Il est possible que l’AIE corresponde aussi à une « allergie avec cofacteur » : des cas ont été rapportés associant ou nécessitant une prise simultanée d’alcool ou d’aspirine .
Cependant l’aspirine peut aussi générer une allergie alimentaire au blé en dehors d’un effort physique , la dose d’aspirine pouvant jouer sur la survenue ou non de la réaction . Il a aussi été montré que l’aspirine augmentait les taux circulants post-prandiaux de gliadines, tant chez les sujets avec AIE que chez les sujets sains.
La complexité de l’AIE ne s’arrête pas là. Récemment, le rôle de Saccharomyces cerevisiae a été soulevé : parmi 15 patients avec AIE, 11 présentaient un TC positif pour cette levure, laquelle inhibait le blé, le gluten et l’oméga-5 gliadine .
Il ne semble pas s’agir ici d’une néo-allergénicité des protéines de blé mais peut-être d’une réactivité croisée entre la levure et une (des) protéine(s) du gluten. Un travail ancien avait repéré une homologie de séquence entre une gluténine du blé et une protéine de Saccharomyces . Selon Tanabe, la réactivité croisée pourrait concerner des motifs épitopiques particuliers sur ce type de prolamine .
Pour savoir si cette réactivité cutanée vis à vis de S. cerevisiae a une relevance clinique, il faudrait pouvoir réaliser des tests de provocation associant effort + un aliment contenant du Saccharomyces mais pas de céréale (pas de gliadine ou de gluténine).
Diagnostic des réactions au blé
La sensibilisation à la farine de blé et aux produits alimentaires qui en dérivent se traduit par un ensemble de tableaux cliniques dont certains sont loin d’êtres suggestifs. Le diagnostic est rendu difficile aussi par l’existence de réactions retardées et par le caractère « caché » d’un certain nombre de situations (ex. gluten et ses dérivés dans les produits alimentaires).
Chez l’enfant, le plus souvent en présence d’un eczéma atopique, l’histoire clinique est plus rarement suggestive qu’avec d’autres produits allergisants : dans une étude de Sampson, une très forte suspicion clinique était vue pour 10 % des enfants au sujet du blé contre 33 % pour le poisson et 43 % pour l’arachide .
Les moyens complémentaires diagnostiques sont relativement limités : ils utilisent le plus souvent les extraits de farine ou de gluten. Ils ont été récemment complétés par un test in vitro basé sur une oméga-5 gliadine (Tri a 19). Mais d’autres fractions ou groupes d’allergènes, comme les ATI ou les LTP, ne sont disponibles qu’en laboratoire de recherche.
Un autre écueil avec la farine de blé est l’inadéquation entre l’extrait utilisé en diagnostic et la réalité du contact pour le patient :
– les extraits de farine de blé contiennent avant tout des allergènes solubles trouvés dans la fraction « albumines/globulines ». Mais certaines situations seraient mieux explorées à l’aide de gliadines et/ou de gluténines.
– Les extraits sont effectués sur une farine crue et, même si l’allergénicité semble globalement diminuée lors de la cuisson du produit alimentaire et si on peut trouver parfois des patients réagissant en TPODA exclusivement à la farine crue , un extrait réalisé à partir d’un produit cuit apporterait probablement des renseignements utiles.
A contrario, des tests cutanés positifs s’avèrent fréquemment non confirmés par TPO en cas d’eczéma atopique de l’enfant , mais aussi chez l’adulte .
Pour de nombreux auteurs, les TPO devraient être adaptés à l’observation des réactions retardées qui sont beaucoup plus fréquentes que pour l’œuf ou le lait . Pour les mêmes raisons, un prick-test négatif n’est pas toujours suffisant pour exclure une allergie au blé. La pratique d’un test épicutané peut aider, sachant que la meilleure sensibilité de ce test (63 à 94 % ) s’accompagne d’une mauvaise spécificité.
Tests basés sur des extraits globaux de farine
A – Quelles performances pour les prick-tests ?
1 – Pour l’allergie alimentaire au blé
Des données issues de la banque du CICBAA montrent qu’un seuil de 6mm n’est pas assez discriminant. Il faut atteindre 15 mm pour avoir une VPP de 100 %, mais cela ne concerne seulement que 1,3 % des patients . Pour Niggemann, on ne peut calculer un seuil décisionnel utile . Heine avait trouvé de meilleurs résultats, avec une VPP à 100 % dès 8 mm (19 % de sensibilité), mais seulement dans les formes avec réactions cliniques immédiates . Roehr obtenait 60 % de VPP dès 3 mm, tandis que divers travaux finlandais parvenaient, eux, à des résultats de 81 à 100 % .
Le diamètre du test cutané ne peut prédire la dose minimale élicitrice en TPO .
2 – En cas d’allergie professionnelle
Des VPP à 81-89 % pour 3 mm et 100 % pour 5 mm ont été trouvées, la sensibilité étant néanmoins de l’ordre de 50 % .
B – Quelles performances pour les tests in vitro ?
1 - Allergie alimentaire au blé
Hormis des travaux finlandais montrant des VPP de 80-87 % au seuil de 0,7 kU/L , les performances des tests in vitro sont tout à fait insuffisantes pour établir un diagnostic d’allergie alimentaire au blé. La VPP était d’environ 50 % seulement pour un test >= 0,35 kU/L , mais également pour un résultat >= 46 kU/L . Au maximum de la plage de mesure (100 kU/L), Celik-Bilgili parvenait à 61 % de VPP , et Sampson à 75 % (NB : dans son étude suivante, Sampson revendiquait 100 % de VPP à 100 kU/L… mais n’avait réalisé que 34 TPO sur les 100 enfants inclus dans les calculs ). Pour Komata, aucun seuil décisionnel n’est calculable .
Cette piètre performance du CAP est retrouvée chez les adultes et n’est pas améliorée en calculant le rapport blé/IgE totales . Bien sûr, un test d’IgE-réactivité n’est pas adéquat en cas de symptômes électivement gastro-intestinaux .
La prédiction d’acquisition de tolérance n’est pas mieux établie que le diagnostic initial d’allergie , en partie du fait du maintien de taux élevés d’IgE malgré l’éviction . Un test réaliste de réintroduction est donc nécessaire dans la majorité des cas.
2 – Allergie respiratoire au blé
Le CAP blé donne de meilleurs résultats avec une VPP de 73 % à 0,35 kU/L et de 100 % à 2,3 kU/L . Il est possible que cela soit du à la présence dans l’extrait d’allergènes mieux adaptés à ce type de sensibilisation (ex. ATI).
Plusieurs allergènes sont glycosylés dans la farine de blé : les ATI, des peroxydases, certaines béta gliadines et gluténines . La farine de blé n’échappe pas à l’interférence des IgE anti-CCD .
Tests basés sur des fractions purifiées de farine de blé
L’objectif de cibler la réactivité sur telle ou telle fraction est d’augmenter la spécificité des tests diagnostiques. Cependant, ces tests sont pour le moment limités au gluten et/ou aux gliadines globalement. Par ailleurs, les procédés de séparation des différentes fractions sont souvent imparfaits, des contaminations étant notamment observées par des albumines/globulines (cf. ). Il faut des méthodes très rigoureuses pour obtenir une bonne séparation (cf. ).
Malgré cela, une amélioration des performances diagnostiques a été trouvée en utilisant gluten et /ou gliadines dans le cadre de l’allergie alimentaire (avec eczéma atopique) .
1 – Allergie alimentaire classique (hors effort)
Il n’est pas possible de préciser une fraction particulière capable de remplacer l’extrait blé car, peu ou prou, toutes les fractions sont réactives : albumines/globulines, alpha-béta gliadines, gamma-gliadines, oméga-gliadines, LMW gluténines . Les cas d’anaphylaxie au blé sans participation d’une activité physique voient aussi une polyréactivité aux différentes fractions .
Ces résultats ont principalement été obtenus in vitro et l’effet des CCD n’est pas à négliger : cette réactivité peut toucher les albumines/globulines et en partie les gliadines.
2 – Allergie alimentaire associée à un effort physique
La positivité pour l’oméga-5 gliadine est nette et retrouvée dans toutes les études (cf. plus loin). Mais les autres fractions sont elles aussi assez souvent positives (ex. albumines/globulines, LMW gluténines) .
3 – Urticaire de l’adulte, chronique ou lié aux hydrolysats de blé : pas de spécificité non plus .
4 – Allergie respiratoire professionnelle
Ce sont principalement les albumines/globulines et les LMW gluténines qui sont IgE-réactives . Le CAP gluten a une moins bonne sensibilité que le CAP blé .
Tests basés sur l’oméga-5 gliadine
1 – Allergie alimentaire associée à un effort physique
Les travaux de Palosuo et de Matsuo ont accrédités le rôle de l’oméga-5 gliadine dans la survenue de l’anaphylaxie au blé induite par l’effort (AIE) (cf. Anaphylaxie au blé induite par l’effort). Un recombinant est à présent disponible pour des tests in vitro. Il est constitué des 189 acides aminés C-terminaux de l’oméga-5 gliadine, une partie de la protéine riche en épitopes .
L’intérêt de l’oméga-5 gliadine dans le diagnostic de l’AIE au blé est attesté par la positivité quasi constante constatée par de nombreux auteurs pour cet allergène .
Un autre recombinant, un « peptide B », mimant des épitopes d’HMW gluténines, a été testé par Matsuo : il compléterait l’oméga-5 gliadine dans le diagnostic de l’AIE .
2 – Autres formes d’allergie au blé
L’oméga-5 gliadine se positive aussi :
– en cas d’allergie au blé chez l’enfant (avec eczéma atopique) , y compris dans les formes sévères .
– en cas d’urticaire chronique .
3 – L’intérêt diagnostique de l’oméga-5 gliadine est bien établi en cas d’AIE. Mais :
- pour certains auteurs, la négativité de l’oméga-5 gliadine aurait plus de valeur que sa positivité pour l’exclusion d’une AIE
- et les tests gluten montreraient une efficacité équivalente .
Dans le cas de l’allergie classique au blé, l’avantage de l’oméga-5 gliadine comparativement à d’autres tests diagnostiques n’est pas évident :
– les tests gluten auraient une efficacité égale en cas d’anaphylaxie au blé chez l’enfant
– entre 20 et 40 % d’oméga-5 sont trouvées positives malgré un TPODA négatif .
– comme pour d’autres allergènes du blé, l’oméga-5 gliadine n’est pas pertinente en cas de réaction retardée
– résultats mitigés pour évaluer une acquisition de tolérance : 9 résultats négatifs/13 tolérances contre 3/9 si persistance, sachant qu’au départ 92 % des enfants étaient positifs pour l’oméga-5 gliadine
L’oméga-5 gliadine n’est pas utile dans l’exploration d’une allergie respiratoire au blé .