The prevalence of food allergy to peanut and hazelnut in children in Tomsk Region

• Olga S. Fedorova
• Ludmila M. Ogorodova
• M.M. Fedotova
• Tatyana A. Evdokimova

Abstract

Food allergy to peanuts and nuts is an actual problem of practical health care, associated with significant prevalence of this disease, severe clinical symptoms and difficulty of diet organization. Purpose of the study – to study the prevalence of food allergy to peanut and hazelnut in Russian children, the investigation of clinical characteristics of this disease, and the mechanisms of sensitization to allergen components. The cross-sectional study was performed in the framework of the EuroPrevall (№ FP6-2006-TTC-TU-5 Proposal 045 879). The first stage was performed in random samples of primary schoolchildren aged 7–10 years (n=13 010) from the Tomsk Region, Russia using a standardized questionnaire. The case-control sample was recruited for the second stage (n=1288). Thus who reported adverse reactions to food in the screening stage were considered as cases (n=652), children without reported reactions were controls (n=636). The case-control stage included the completion of a clinical questionnaire, skin-prick test (ALK-Abellу, Spain), serum specific IgE measurement and component-resolved diagnostic: IgE measurement of allergen components of peanut (Ara h1, Ara h26, Ara h34, Ara h8), hazelnut (Cor a1, Cor a8, Cor a11) and birch allergen Bet v1 (ImmunoCAP, Phadia, Sweden). The prevalence of food allergy to peanut and hazelnut in children aged 7–10 years in the Tomsk region is 0,08 and 0,09%, respectively. The manifestation of the food allergy to nuts occurs in the preschool years, main reactions associated with allergy to nuts were oral allergy syndrome (75–80%), gastrointestinal disorders (60–80%) and itching skin rash (20–50%). Sensitization to birch is significantly correlated with the level of specific IgE to hazelnut (r=0,53, p<0,05) and peanut (r=0,56, p<0,05). Sensitization to heat-labile proteins peanut Ara h8 (12,3%) and hazelnut Cor a1 (8,8%) (homologues of Bet v1) dominates in the sample of children with food sensitization, that determines the cross-reactivity mechanism in the formation of food sensitization in the studied sample. The prevalence of allergies to peanut and hazelnut in Russia is much lower than in Europe and North America. Sensitization to these foods develops by the mechanism of cross-reactivity with birch pollen allergen. This type of sensitization determines mild clinical symptoms of allergy to hazelnut and peanut.

Keywords:food allergy, peanut, hazelnut, epidemiological study, crossreactivity sensitization, component-resolved diagnostic

В современном мире отмечается неуклонный рост распространенности пищевой аллергии (ПА) к арахису и различным видам орехов (фундук, грецкий орех, миндаль) [13]. Согласно исследованиям, проведенным в странах Европы и США, клинические проявления ПА к данным пищевым продуктам характеризуются особой выраженностью и представляют угрозу для жизни в связи с риском развития анафилактических реакций с фатальным исходом [7, 11]. Сенсибилизация к арахису и орехам формируется внутриутробно или в раннем возрасте (на фоне грудного вскармливания или при введении прикормов), характеризуясь относительно низкой вероятностью развития толерантности [11]. Актуальность проблемы связана не только с высокой распространенностью, серьезностью прогноза болезни, но и с причиняемым социальным ущербом, существенными финансовыми затратами на лечение, сложностью организации питания пациентов.

Результаты молекулярных исследований позволили представить антигенную характеристику двух классов аллергенов арахиса и орехов в зависимости от их способности сохранять антигенные свойства при протеолизе и термической обработке. Сенсибилизация к термостабильным белкам (класс I) развивается непосредственно в желудочно-кишечном тракте, а при последующем употреблении родственных аллергенных белков могут развиваться тяжелые генерализованные клинические проявления. Класс II представлен термолабильными белками, ПА к которым формируется опосредованно в результате сенсибилизации к гомологичным растительным аллергенам в респираторном тракте и характеризуется легкими клиническими проявлениями [8, 11].

Следует отметить, что в России исследования по эпидемиологии ПА к арахису и орехам практически не проводились: в доступной отечественной литературе встречаются показатели распространенности, основанные на данных официальной статистики; некоторыми авторами указывается частота пищевой сенсибилизации у больных аллергическими болезнями [1, 3].

Цели настоящего исследования - исследование распространенности ПА к арахису и фундуку у детей, изучение клинических фенотипов данной патологии, а также механизмов формирования сенсибилизации к аллергенным компонентам.

Материал и методы

Схема исследования включала скрининговый и клинический этапы.

Протокол исследования одобрен Локальным комитетом по этике при ГБОУ ВПО СибГМУ Минздрава России (заключение № 635 от 10.09.2007) и согласован с Департаментом здравоохранения Томской области (согласование № 5090 от 18.09.2007), Департаментом образования администрации г. Томска (согласование № 01-20/1769 от 21.09.2007) и Департаментом общего образования Томской области (согласование № 2228/01-08 от 18.09.2007).

Скрининговый этап выполнен в дизайне одномоментного эпидемиологического исследования.

Рандомизированным образом была сформирована выборка учащихся начальных классов средних общеобразовательных школ г. Томска и Томской области в возрасте 7-10 лет (n=13 010). Проведено анкетирование родителей/опекунов с использованием "Скрининговых вопросников пищевой аллергии у детей", прошедших языковую адаптацию и валидизацию [5]. К участию в клиническом этапе были приглашены все пациенты, у которых по результатам скрининга отмечались симптомы ПА (n=1395) и обследованные, не имеющие симптомов, выбранные рандомизированным образом (n=1500). Однако дальнейшее участие в исследовании приняли только 652 человека с симптомами ПА - "случай" и 636 школьников, не имевших симптомов - "контроль", родители/опекуны которых подписали информированное согласие.

В ходе клинического этапа (n=1288) проведено расширенное интервьюирование родителей/опекунов, клиническое обследование пациентов, кожное прик-тестирование (КПТ) с экстрактами пищевых и пыльцевых аллергенов (ALK-Abello, Испания), исследование уровня специфического IgE в сыворотке крови к пищевым и пыльцевым аллергенам (ImmunoCAP, Phadia, Швеция). Пациентам с положительными результатами определения уровня специфического IgE в сыворотке крови к пищевым аллергенам (n=318) проведена компонентная аллергодиагностика: определяли содержание IgE к аллергенам арахиса Ara h1, Ara h26, Ara h34, Ara h8, к аллергенам фундука Cor a1, Cor a8, Cor a11, а также к пыльцевому аллергену березы Bet v1 (ImmunoCAP ISAC; Phadia, Швеция).

Статистическая обработка данных проведена по алгоритму, разработанному координационным центром и обсужденному на рабочем совещании INCO-партнеров (г. Флоренция, Италия, 2009 г.). Для составления базы данных использовали программу Microsoft Excel 2002; статистические процедуры выполняли с использованием пакета прикладных программ SPSS Base 14,0.

Результаты исследований обрабатывали с помощью расчета описательных статистик. Данные представляли в виде X±SE, где Х - среднее арифметическое, SE - ошибка среднего. Для оценки различия средних величин в попарно несвязанных выборках использовали U-критерий Манна-Уитни.

Применяли метод ранговой корреляции Спирмена. Распространенность ПА рассчитывали как отношение суммы долей больных истинной ПА в выборках детей, имевших симптомы ПА, и без таковых к числу всех обследованных лиц в скрининговом этапе [5, 15]. Статистически значимыми различиями считали таковые при p<0,05.

Результаты

Скрининговый этап

По результатам скринингового этапа исследования количество качественно заполненных вопросников, включенных в последующую статистическую обработку, составило 12 996 (средний возраст 8,91±1,09 лет). Соотношение мальчиков и девочек было сопоставимым (49,42% и 50,58%, соответственно).

Скрининговое анкетирование продемонстрировало наличие нежелательных реакций, ассоциированных с употреблением продуктов питания, у 39% детей в возрасте 7-10 лет.

При этом распространенность симптомов, связанных с непереносимостью арахиса, значительно ниже - 0,08%. Аналогичный показатель для фундука - 0,02%, для других орехов (грецкого ореха, миндаля, кешью) - 0,21%. Пропорция мальчиков и девочек, имевших симптомы пищевой непереносимости, была статистически сопоставима (10,78 и 10,15%, OR 1,07; CI 95% 0,95-1,20; p=0,24).

Следует отметить, что 5,5% респондентов указали на наличие у ребенка симптомов ПА при употреблении шоколада. Результаты ряда исследований свидетельствуют о вероятности ПА к арахису и орехам у данной категории пациентов, поскольку данные аллергенные компоненты входят в состав шоколада (цельные орехи, арахисовое масло) и нередко являются основной причиной нежелательных реакций, связанных с его употреблением [11, 12].

Клинический этап

В соответствии с установленными диагностическими критериями, распространенность истинной ПА в популяции детей в возрасте 7-10 лет, проживающих в Томской области, составила 1,08%.

Результаты исследования также свидетельствуют о том, что фундук и арахис являются одними из ведущих пищевых аллергенов (соответственно 0,09 и 0,08%). При этом перечень основных пищевых аллергенов для обследованной популяции детей включает такие пищевые продукты, как рыба, яблоко, морковь, куриное яйцо (соответственно 0,32; 0,26; 0,14 и 0,11%).

Установлено, что ПА к арахису и фундуку в большей степени подвержены мальчики (85,7%).

Средний возраст дебюта клинических проявлений ПА к данным продуктам был схожим (4,4±0,4 и 4,8±0,3 лет, соответственно, p=0,23).

Нами проанализированы основные клинические симптомы ПА к указанным продуктам питания.

В большинстве случаев симптомы ПА развивались в течение 30-60 мин после употребления причинно-значимого пищевого аллергена (71,4%). Более быстрое развитие симптомов (в течение первых 30 мин) отмечалось только у 25% пациентов с ПА к фундуку и 40% обследованных с ПА к арахису.

Как видно из рис. 1, наиболее часто у обследованных пациентов регистрировались легкие проявления - отек, эритема, зуд губ, языка и слизистых полости рта (оральный аллергический синдром - у 75-80%). Поражение желудочно-кишечного тракта (боли в животе, тошнота, рвота) при употреблении арахиса и фундука отмечали 60-80% больных.

Кожные симптомы (эритематозная, уртикарная сыпь, кожный зуд) наблюдались у 20% детей, страдающих ПА к арахису, и у половины детей, страдающих ПА к фундуку. Симптомы ринита и/или конъюнктивита, а также затруднение глотания развивались у 25-40% пациентов.

Кроме того, следует отметить, что в группе детей, отмечавших реакцию при употреблении шоколада, диагностирована сенсибилизация к фундуку у 7,8% детей и к арахису у 4,1% школьников.

При этом у одного ребенка в анамнезе зарегистрирован эпизод тяжелой анафилактической реакции после употребления шоколада, содержащего орехи.

Согласно полученным данным, 28,7% больных ПА к арахису и фундуку страдали бронхиальной астмой, 85,7% - аллергическим ринитом. Результаты аллергологического обследования позволили установить, что у данной группы больных ПА превалирует сенсибилизация к аллергену пыльцы березы. Так, по итогам выполнения КПТ и оценки содержания специфического IgE наличие сенсибилизации к аллергену пыльцы березы зарегистрировано у 85,7% больных ПА к фундуку и арахису, 57,1% - к аллергену пыльцы полыни и 42,9% - к миксту аллергенов сорных трав. Корреляционный анализ подтвердил представленные данные: показатели позитивной зависимости получены при анализе ассоциации сенсибилизации по результатам оценки содержания специфического IgE в сыворотке крови к аллергену пыльцы березы и аллергенам фундука (r=0,53, p<0,05) и арахиса (r=0,56, p<0,05).

Компонентная аллергодиагностика

С целью установления ведущего механизма формирования пищевой сенсибилизации пациентам, имеющим положительные результаты оценки уровня специфического IgE в сыворотке крови к пищевым аллергенам, проводили компонентную аллергодиагностику: определение IgE к аллергенным протеинам арахиса и фундука, а также пыльцевому аллергену березы Bet v1 (рис. 2).

Рис. 1. Клинические проявления у больных пищевой аллергии к арахису и фундуку

Различия статистически не значимы.

Рис. 2. Результаты компонентной аллергодиагностики к аллергенам арахиса и фундука у детей, имеющих пищевую сенсибилизацию

Результаты анализа показали, что в обследуемой выборке преобладали пациенты с сенсибилизацией к протеинам Ara h8 арахиса и Cor a1 фундука. Данные белки относятся к группе гомологов Bet v1 (термолабильные протеины) и определяют вторичный тип пищевой сенсибилизации. Напротив, наличие сенсибилизации к термостабильным белкам-аллергенам (Ara h1, Ara h34, Cor a11 - семейство купинов; Ara h26 и Cor a8 - семейство проламинов) отмечалось значительно реже.

Обсуждение

Проведенное фундаментальное эпидемиологическое исследование предоставило новые важные данные о ПА к арахису и фундуку в популяции детей в возрасте 7-10 лет. Установлено, что данные пищевые аллергены по значимости в структуре причин ПА едва ли уступают таким пищевым продуктам, как рыба, яблоко, морковь, куриное яйцо. В целом перечень основных пищевых аллергенов у детей, проживающих в Западносибирском регионе, соответствует "большой восьмерке" продуктов-триггеров, сформированной по результатам эпидемиологических исследований в США и Европе [8, 11]. Данной тенденции во многом способствуют современные принципы развития пищевой индустрии: наиболее агрессивные аллергены (в том числе арахис, фундук) включены в рецептуру большого количества продуктов питания (кондитерские и кулинарные изделия, шоколад), а в процессе промышленной обработки происходит усиление их аллергенных свойств [9-11].

Следует отметить недостаточный уровень информированности населения по вопросам ПА у детей.

Так, у 8,8% респондентов, в вопросниках которых в качестве ведущего пищевого аллергена указан шоколад, диагностирована сенсибилизация к фундуку или арахису.

Однако показатели распространенности ПА к арахису и фундуку значительно ниже аналогичных данных, полученных во многих зарубежных странах. Так, во Франции ПА к арахису регистрируется у 0,7% детей, в Великобритании - у 1,5%, в Канаде и Австралии - достигает 2% [10]. Согласно предшествующим исследованиям, низкие показатели распространенности ПА у детей, проживающих в Томской области, могут быть обусловлены совокупностью многочисленных генетических и внешнесредовых факторов, включая стиль жизни населения, наличие инфекций и гельминтных инвазий [2, 4].

Выполненное исследование представило клиническую характеристику ПА к исследуемым продуктам. Манифестация данной патологии происходит преимущественно в дошкольном возрасте, что может быть связано с традиционно относительно поздним введением в рацион ребенка пищевых продуктов, содержащих орехи. Ряд исследований свидетельствует о развитии ПА в грудном возрасте у детей, проживающих в странах, в которых арахис используется для детского питания с первых месяцев жизни [11, 14]. Наиболее частыми клиническими проявлениями ПА к указанным пищевым продуктам являлись локальные симптомы (оральный аллергический синдром, ринит и/или конъюнктивит). Системные реакции чаще представлены поражением гастроинтестинального тракта и развитием кожных высыпаний.

Заключение

Таким образом, распространенность ПА к арахису и фундуку в популяции детей в возрасте 7-10 лет, проживающих в Томской области, достигает 0,08 и 0,09%, соответственно. Манифестация ПА происходит в дошкольном возрасте; среди клинических проявлений болезни ведущее значение имеют оральный аллергический синдром, поражение гастроинтестинального тракта, а также эритематозные и уртикарные высыпания, сопровождающиеся зудом. Ввиду того что многие пищевые продукты являются поликомпонентными, рекомендуется внимательно изучать их состав, указанный на упаковке. При наличии ПА к орехам обоснованна элиминационная диета с исключением продуктов, содержащих компоненты орехов (шоколад, кондитерские изделия).

Сенсибилизация к аэроаллергенам у детей, в первую очередь к пыльце березы, способствует развитию перекрестной реактивности к белкам арахиса и орехов и имеет ключевое значение в формировании структуры и ведущих клинических фенотипов ПА. Детям, имеющим сенсибилизацию к аллергену Bet v 1 пыльцы березы, рекомендуется проводить комплекс диагностических мероприятий в целях исключения ПА к арахису и фундуку.

Настоящее исследование выполнено в рамках проекта "Исследование распространенности, социально-экономического значения и основ пищевой аллергии в Европе" ("The Prevalence, Cost and Basis of Food Allergy Across Europe"; грант VI рамочной программы Евросоюза № FP6-2006-TTC-TU-5 Proposal 045879 EuroPrevall; главный исследователь в г. Томске - член-корр. РАМН, доктор медицинских наук, профессор Л.М. Огородова) [15].

Литература

1. Варламов Е.Е. Клиническое значение, прогноз течения и эффективность лечения пищевой аллергии у детей раннего возраста с атопическим дерматитом: Автореф. дис. - М., 2009.

2. Евдокимова Т.А., Огородова Л.М. Влияние хронической описторхозной инвазии на клиническое течение и иммунный ответ при атопической бронхиальной астме у детей // Педиатрия. - 2005. - № 6. - С. 12-17.

3. Ногаллер А.М., Гущин И.С., Мазо В.К., Гмошинский И.В. Пищевая аллергия и непереносимость пищевых продуктов. - М.: Медицина, 2008. - С. 118-123.

4. Огородова Л.М., Фрейдин М.Б., Сазонов А.Э. и др. Влияние инвазии Opisthorchis felineus на иммунный ответ при бронхиальной астме // Бюллетень сибирской медицины. - 2010. - Т. 9; № 3. - С. 85-90.

5. Федорова О.С., Огородова Л.М., Федотова М.М. и др. Распространенность пищевой аллергии у детей в мировом очаге описторхоза: планирование и методология эпидемиологического исследования EuroPrevall // Вестн. РАМН. - 2013. - № 4. - С. 18-25.

6. Asarnoj A., Movеrare R., Оstblom E. et al. IgE to peanut allergen components: relation to peanut symptoms and pollen sensitization // Allergy. - 2010. - Vol. 651. - P. 189-195.

7. Ben-Shoshan M., Clarke A.E. Food-induced anaphylaxis: Clinical highlights and knowledge gaps // Paediatr. Child Health. - 2012. - Vol. 17, N 1. - P. 29-30.

8. Berin M.C., Sampson H.A. Food allergy: an enigmatic epidemic // Trends Immunol. - 2013. - Vol. 3. - P. 13.

9. Cornelisse-Vermaat J.R., Voordouw J., Yiakoumaki V. et al. Food-allergic consumers’ labelling preferences: a cross-cultural comparison // Eur. J. Public Health. - 2008. - Vol. 18, N 2. - P. 115-120.

10. Hourihane J.O. Peanut allergy // Pediatr. Clin. North Am. - 2011. - Vol. 58, N 2. - P. 445-458.

11. NIAID-Sponsored Expert Panel. Guidelines for the diagnosis and management of food allergy in the United States: report of the NIAID-sponsored expert panel // J. Allergy Clin. Immunol. - 2010. - Vol. 126, N 6. - P. 1-58.

12. Rimbaud L., Heraud F., La Vieille S. et al. Quantitative risk assessment relating to adventitious presence of allergens in food: a probabilistic model applied to peanut in chocolate // Risk Anal. - 2010. - Vol. 30, N 1. - P. 7-19.

13. Sicherer S.H., Munoz-Furlong A., Godbold J.H., Sampson H.A. US prevalence of self-reported peanut, tree nut, and sesame allergy: 11-year follow-up // J. Allergy Clin. Immunol. - 2010. - Vol. 125. - P. 1322-1326.

14. Todd D.G., Virginia S.L., Pamela H.S., Edwin H.K. Clinical Characteristics of Peanut-Allergic Children: Recent Changes // Pediatrics. - 2007. - Vol. 120, N 6. - P. 304-1310.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.