Výskyt alergických ochorení má v celosvetovom meradle stúpajúcu tendenciu, pričom potravinové alergie tvoria ich značnú časť. Vo všeobecnosti existuje niekoľko rôznych typov individuálnych odmietavých reakcií na potraviny, ktoré mnohokrát nesprávne označujú ako alergie lekári i laici. Tiež v odbornej literatúre sa nejednotne a zmätočne používajú termíny alergia (allergy), precitlivelosť (hypersensitivity) a neznášanlivosť (intolerance). Potravinovú intoleranciu možno definovať ako nenormálnu fyziologickú odozvu, spôsobenú konzumáciou potravín, ktorá sa vyskytuje u malého počtu konzumentov. Látky, ktoré vyvolávajú prejavy intolerancie možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín:
Imunogénne zlúčeniny, ktoré sa ďalej delia na:
- potravinové alergény vyvolávajúce produkciu imunoglobulínov E (IgE)
- potravinové alergény nevyvolávajúce produkciu IgE
Iné zlúčeniny (bez imunologickej odozvy)
Skupina látok označovaných ako potravinové alergény nevyvolávajúce produkciu IgE, ako aj skupina iné zlúčeniny bez imunologickej odozvy nie sú pravými alergénmi. Príkladom prejavu reakcie na látky nevyvolávajúce produkciu IgE je celiakia, t.j. glutén-senzitívna enteropatia.
Intolerencia voči zlúčeninám bez imunologickej odozvy sa prejavuje v rôznej forme, ako sú: metabolické poruchy, napr. laktózová intolerancia, reakcie neprekonateľného odporu (idiosyncratic reaction), alebo anafylaktoidné reakcie.
Potravinové alergény možno definovať ako látky, ktoré sú súčasťou potravín a vyvolávajú produkciu imunoglobulínov E ( IgE). Termín potravinová alergia by sa mal používať len v súvislosti s touto skupinou látok. Alergická reakcia má tri hlavné fázy. Prvou fázou je kontakt organizmu s potravinovým alergénom (látkou vyvolávajúcou reakciu), nasleduje zvýšenie hladiny imunoglobulínu E (IgE je protilátkou v imunitnom systéme, ktorá reaguje na alergény a koluje v krvi) a napokon v ďalšej fáze žírne bunky (mastocyty) a bazofily (bunky v krvi) v kontakte s protilátkami IgE začnú uvoľňovať histamín a iné látky, ktoré vlastne vyvolávajú symptómy alergie. Žírne bunky sa vyskytujú vo všetkých tkanivách tela, najmä v oblastiach, ktoré bývajú typickým miestom výskytu alergických reakcií (nos, hrdlo, pľúca, pokožka, tráviaci trakt). Jednoduchšie povedané, keď imunitný systém tela rozpozná alergén v potravine, začne produkovať protilátky na odvrátenie cudzej invázie. Súčasne sa začnú prejavovať príznaky alergie, ako sú opuchy pier, žalúdočné kŕče, vracanie, hnačky, vyrážky alebo ekzémy, vytváranie nosového výlučku (nádcha) a dýchacie ťažkosti. Zriedkavejšie sa vyskytuje oveľa vážnejší, život ohrozujúci anafylaktický šok, pri ktorom je nevyhnutná lekárska pomoc. Príznaky nastupujú rýchlo, nezriedka už za niekoľko minút po požití potraviny. Môžu sa však prejaviť aj hodinu alebo dve po konzumácii jedla.
V praxi sa väčšina potravinových alergénov vyskytuje v prekvapujúco malom počte potravinárských komodít. Alergény vyvolávajúce produkciu IgE sa zistili v kravskom mlieku, strukovinách (najmä v sóji, podzemnici, hrachu a bôbe), cereáliach (najmä v ryži, pšenici a raži), rybách (najmä treske), morských kôrovcoch a vo vajciach. Menej významnými zdrojmi alergizujúcich látok sú pohánka, zeler a kôstkové ovocie. Špecifické vlastnosti bielkovín v týchto potravinách, ktoré sú zodpovedné za ich schopnosť stimulovať produkciu IgE, nie sú dostatočne známe. Alergický účinok bielkovín je vo všeobecnosti odvodený od sekvencie aminokyselín a trojrozmernej (sekundárnej a terciárnej) štruktúry. Závisí tiež od stupňa cudzorodosti bielkoviny pre konzumenta.
Len málo potravinových alergénov sa purifikovalo a charakterizovalo. Najčastejšie sú to vo vode rozpustné glykoproteíny s molekulovou hmotnosťou od 10 do 70 kD. Horná hranica molekulovej hmotnosti alergénu je pravdepodobne limitovaná podmienkami črevnej permeability. Alergény, ak sa majú v imunogénnej forme dostať až k bunkám produkujúcich IgE, musia byť rezistentné voči účinku tráviacich enzýmov a stabilné v kyslom prostredí. Bielkoviny – väčšie ako horná hranica molekulovej hmotnosti by len ťažko mohli preniknúť cez črevnú sliznicu k bunkám produkujúcim IgE.
Potravinová alergia sa najčastejšie vyskytuje u detí, avšak najvážnejšie prejavy má u dospelých pacientov. Výskyt niektorej z foriem potravinovej alergie bol zaznamenaný u 0,5 až 10 % detí (1), kým u celkovej populácie je to menej ako 1 % (2) . Z celkového výskytu alergií na Slovensku tvoria potravinové alergie okolo 42 %. Najčastejšie sú to alergie na alfa-laktalbumín, beta-laktoglobulín kravského mlieka a vaječný ovalbumín.
V súvislosti s postupmi odstraňovania, resp. znižovania obsahu alergénov je dôležité objasniť štruktúru príslušného epitopu. Pod pojmom epitop alebo determinant sa rozumie úsek antigénu, t.j. alergénu (napr. proteínu) na ktorý sa špecificky môže viazať vytvorená protilátka. Epitop môže byť veľmi malá časť bielkoviny, ktorá obsahuje napríklad len niekoľko aminokyselinových zvyškov. Takýto sekvenčný epitop závisí len od primárnej štruktúry bielkoviny, teda od poradia aminokyselín. Okrem toho existujú konformačné epitopy, ktoré sú určené priestorovým usporiadaním aminokyselinového reťazca a závisia od sekundárnej, terciálnej a kvartérnej štruktúry bielkovín. Priestorová štruktúra bielkovín sa v priebehu spracovania potravín denaturačnými procesmi veľmi mení. Konformačné epitopy sú teda v porovnaní so sekvenčnými menej stabilné.Znižovanie alergického účinku príslušného alergénu cestou denaturácie možno očakávať vtedy, keď príslušné epitopy sú v dôsledku denaturácie ťažšie dostupné, alebo sa odbúrajú, resp. zmenia. Naopak, so stupňovaním alergického účinku treba rátať, ak sa technologickým spracovaním príslušné epitopy stanú prístupnejšie alebo ak vzniknú nové epitopy.
Na zníženie obsahu alergénov v potravinách sa najčastejšie aplikujú rôzne spôsoby tepelného opracovania a postupy enzymatickej hydrolýzy. V poslednom čase sa hľadajú nové postupy odstraňovania alergénov. Zistilo sa, že hyaluronidáza je jedným z hlavných enzýmov kontrolujúcich alergickú odozvu, takže inhibičný efekt na tento enzým je indikátorom antialergickej aktivity. Pektín vykazuje inhibičný efekt na hyaluronidázu, možno teda predpokladať, že pektín má antialergický potenciál. Podobný účinok bol zaznamenaný aj pri čajových extraktoch, ktoré mali signifikantný inhibičný efekt na hyaluronidázu.
Celkom nové postupy na elimináciu alergických účinkov potravín využívajú aplikáciu pulzného magnetického poľa za použitia špeciálneho zariadenia, resp. postupy génovej manipulácie – technológia rekombinantnej DNA. Napokon sa hľadajú možnosti čiastočne nahradiť potraviny obsahujúce potenciálne alergény, inými novými potravinami, na ktoré alergici nie sú citliví.
Na detekciu alergénov v potravinách možno v podstate použiť dva druhy testov:
- in vivo testovanie, ktoré sa zakladá na orálnych testoch a kožných testoch,
- in vitro diagnostické metódy, menovite:
- rádiologické testovanie – radioallergosorbent test (RAST),
- imunologické testovanie – enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) a
- krížová rádioimunologická elektroforéza – crossed radioimmunoelectrophoresis (CRIE) .
V súvislosti s in vitro testovaním treba uviesť, že v súčasnosti jedinou metódou, ktorá jednoznačne diagnostikuje potravinovú alergiu je imunologický test. Používanie protilátok v chémii a analytike potravín zaznamenalo za posledných 15 rokov veľký skok vpred. Protilátky produkované in vivo možno využívať v imunochémii ako reakčné činidlá pri in vitro testovaní, po ich zakotvení na vhodný nosič.
Vývoj potravín získaných z geneticky modifikovaných plodín (GM – plodín) sa orientuje v prospech človeka. Napriek tomu treba pri vnášaní jednej alebo viacerých bielkovín do týchto potravín nového typu zvažovať aj ich potenciálne nežiaduce účinky. Nové gény vnesené do GM-plodín vedú k produkcii nových bielkovín, ktorých potenciálny alergénny účinok vzbudzuje obavy o bezpečnosť a zdravotnú bezchybnosť transgénnych produktov. Vytváranie nových potravinárskych bielkovín nastolilo požiadavku širšieho testovania ich zdravotných účinkov. To viedlo v roku 1996 k vypracovaniu stupňovitého procesu známeho ako ILSI/IFBC, „rozhodovací strom“ pre odhadovanie potenciálnej alergenity potravín získaných z GM-plodín. V roku 2001 ho experti revidovali a vypracovali FAO/WHO rozhodovací strom. Najzaujímavejšie na tomto postupe je zavedenie živočíšnych modelov pre zisťovanie schopnosti nových bielkovín vyvolávať precitlivelosť. Ako príklad môže slúžiť model zisťovania pomocou krýs, ktorý vyvinuli v holandskom ústave TNO. Tento model sa osvedčil pri vyšetrovaní rôznych dobre známych alergénnych potravín, napríklad vaječného bielka, mlieka, podzemnice i izolovaných alergénov.
Keďže známe alergénne bielkoviny vykazujú značnú stabilitu pri spracovaní a trávení, má z hľadiska potenciálnej alergenity dôležitú prediktívnu hodnotu overovanie stráviteľnosti nových potravinárskych bielkovín. Doposiaľ sa overovanie stráviteľnosti robilo pomocou zjednodušených statických modelov. Holandskí odborníci vypracovali nový in vitro- model (TIM), ktorý zahrňuje aj sledovanie peristaltiky a výborne sa osvedčil pre testovanie stráviteľnosti nových potravinových bielkovín.
Problematika potravinových alergií je aj napriek svojej naliehavosti pomerne novou témou na poli výskumu. Najmä na úseku technologických aspektov eliminácie alergénov, ale aj v oblasti analytického sledovania existuje celý rad neobjasnených problémov. Treba preto rozvíjať najmä imunochemické postupy identifikácie zložiek vyvolávajúcich alergické reakcie a overovať dalšie procesy a reakcie z aspektu znižovania ich obsahu v potravinách.
Ing. B. Krkošková, CSc.
