Estudio de pacientes alérgicos a polen de gramíneas de dos ciudades con diferentes niveles de contaminación urbana y análisis de la capacidad alergénica de las gramíneas de ambas ciudades

  1. Alfaya Arias, Teresa
Supervised by:
  1. Francisco Feo Brito Director

Defence university: Universidad de Castilla-La Mancha

Fecha de defensa: 03 June 2022

Committee:
  1. Javier Fernández Sánchez Chair
  2. Alicia Armentia Medina Secretary
  3. Rosa María Pérez Badia Committee member

Type: Thesis

Teseo: 712638 DIALNET

Abstract

Las enfermedades respiratorias alérgicas han aumentado su prevalencia de forma progresiva en los últimos 50 años. Entre los motivos de este aumento de prevalencia se barajan la predisposición genética, la exposición alergénica, la menor estimulación del sistema inmune (hipótesis de la higiene) o la mejora en el diagnóstico de estas enfermedades, aunque en los últimos años se ha dado especial relevancia al papel de la contaminación ambiental y el cambio climático. El polen de gramíneas se considera actualmente uno de los principales aeroalérgenos existentes y es la primera causa de alergia al polen en los países desarrollados. Hay pocos estudios que analicen la influencia de la contaminación sobre el polen de gramíneas y cómo pueden influir los contaminantes en la evolución de los pacientes alérgicos a este polen. Además, la mayor parte de los estudios sobre el efecto de la contaminación en el polen se basan en exposiciones experimentales con altos niveles de contaminantes durante cortos periodos de tiempo que no se corresponde con la exposición natural del polen a niveles moderados de contaminantes de forma crónica. Con el objetivo de analizar el efecto de la contaminación sobre plantas y polen de Lolium perenne y evaluar la influencia del polen expuesto a contaminantes en la evolución de los pacientes alérgicos al polen de gramíneas se realizó un estudio multicéntrico y multidisciplinar con plantas y polen sometidos a contaminación de forma natural. Como modelo de trabajo se utilizaron dos ciudades con las mismas características meteorológicas y aerobiológicas pero con diferente nivel de contaminación derivada del tráfico; Ciudad Real con bajos niveles de contaminantes y Madrid con altos niveles. Se recogieron plantas y polen de Lolium perenne desarrollados de forma natural en estas ciudades. Se analizaron la eficiencia fotosintética y el estrés oxidativo de las plantas y el polen recolectados. También se realizaron estudios de expresión diferencial de genes de ambos pólenes mediante técnicas de secuenciación del ARN. Por otro lado se valoró la evolución clínica de los pacientes asmáticos alérgicos a polen de gramíneas de Madrid y Ciudad Real mediante diarios de síntomas-medicación y se realizó estimulación de linfocitos y de células dendríticas con los extractos de polen de ambas ciudades. Por último, se determinó la alergenicidad del polen de ambas ciudades mediante prueba cutánea y test de activación de basófilos en pacientes alérgicos. También se determinó in vitro la potencia alergénica, expresión del grupo 5 y perfil proteico por electroforesis. Como principales resultados hemos encontrado que los niveles de SO2 y especialmente de NO2 fueron muy superiores en Madrid. Las plantas de Ciudad Real presentaron una mayor eficiencia fotosintética y mayor actividad enzimática implicada en la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Además las plantas de Madrid presentaron mayor nivel del marcador de estrés oxidativo malondialdehido (MDA). Por otro lado, el polen de Madrid mostró mayores niveles de NADPH y H2O2 responsables del aumento de ROS. En el estudio transcriptómico se encontró que el polen de Madrid presentaba sobreexpresión de genes codificantes de diferentes familias de proteínas que han sido descritas como alérgenos, entre ellas LTPs, taumatinas, proteínas de choque térmico o alérgenos del grupo 1 del polen. Algunas de estas proteínas pertenecen a la familia de proteínas relacionadas con la patogénesis (PR) que se expresan en situaciones de estrés. En la evaluación clínica de los pacientes asmáticos alérgicos a polen residentes en Madrid y Ciudad Real no pudimos encontrar diferencias significativas en los diarios de síntomas y medicación, aunque en el segundo año de estudio la puntuación de los diarios fue claramente superior en los pacientes de Madrid. Respecto a la respuesta inmunológica de pacientes alérgicos frente al polen de ambas ciudades, pudimos observar que el polen de Madrid producía una mayor respuesta proliferativa en las células T, especialmente en las poblaciones de células T CD8+ y NK. También se encontró mayor expresión de moléculas de activación y maduración de células dendríticas frente al polen de Madrid, aunque los resultados sólo fueron significativos para CD80. Por último, se encontró un aumento significativo del diámetro medio de la pápula con el polen de Madrid y un ligero aumento en el porcentaje de basófilos activados CD63+ frente a este mismo polen, aunque en el caso del BAT las diferencias no fueron significativas. Sin embargo no se encontró mayor potencia alergénica por RAST-inhibición en el polen de Madrid, ni diferencias en el perfil proteico de ambos pólenes por electroforesis. Como conclusión, el polen de gramíneas de Madrid presenta mayor grado de estrés oxidativo, mayor capacidad de estimulación linfocitaria y más potencia alergénica in vivo que el polen de Ciudad Real como consecuencia de la exposición a los contaminantes. Estas modificaciones en el polen pueden empeorar las manifestaciones clínicas de los pacientes alérgicos. Sería importante establecer medidas encaminadas a la reducción de los niveles de contaminantes para mejorar la evolución de estos pacientes.