Allergie aux légumineuses

Le soja dans tous ses états

S.Maître, 12.02.2015

Plan de présentation

• Vignette clinique

• Légumineuses:

– introduction/ classification

– Allergies fréquentes

• Soja:

– Carte d’identité

– Le soja et l’homme

– Allergie: moyens diagnostiques (recombinants)

– Le soja dans tous ses états

• Réactions croisées entre légumineuses

• Vignette clinique: suite et fin

• Take home messages

Vignette clinique

• Mr C.M., 52 ans

• Allogreffe hépatique 07.2014 (carcinome

hépatocellulaire, cirrhose sur HCV) -> prednisone

10mg/j, cellcept, prograf

• Polysensibilisé depuis l’enfance (arbres précoces,

graminées, acariens, phanères de chien), persiste RC

printanière et SOC avec rosacées et fruits à coque

Vignette clinique

• 07.10.2014 14h30: anaphylaxie 30min après le repas (stade III

avec angioedème, prurit paumes, asthme puis urticaire)

• Repas: pain, fromages, moutarde, gauffrettes au gingembre,

speculoos d’épeautre, yoghourt fraise, 2 portions provamel,

boisson « Kulau renew » (noix coco, aronia, grenade, sirop

d’agave)

• Absence de co-facteurs (médicaments/effort/alcool)

Bilan allergologique • Tests cutanés positifs:

– Prick tests aéroallergènes: graminées, aulne

– Prick to prick: provamel (yoghourt avec fèves de soja

2% et maïs), biscuit au gingembre (épeautre,

betterave, gingembre, lécithine tournesol)

– Prick tests commerciaux: soja • Tests cutanés négatifs:

– prick to prick autres aliments du repas, gingembre,

arachide, autres légumineuses (commerciaux)

Bilan complémentaire?

Légumineuses • Famille des Fabacea ou Papilionacea (ordre: Fabales, du latin faba, fève)

• plantes dicotylédones dont le fruit est dans une gousse

• source majeure de protéines et d’éléments essentiels -> répartition mondiale

-> famille cosmopolyte (18’000 espèces) de plantes herbacées, arbuste, lianes,.. -> les plus

connus:

Arachide, soja

Fèves et haricots secs : haricots blancs, rouges, noirs, romains, pinto, mungo, caroube

Lentilles : vertes, brunes, noires, rouges…

Pois : chiches, …

Lupin

Trèfle, Luzerne (alfalfa), vesce -> engrais verts; acacia

Allergie aux légumineuses

• Par ordre décroissant de fréquence:

– Arachide

– Soja

– Lentille (Espagne)

– lupin

– Pois chiche

– Pois

– Haricot mung (« pousses de soja », abus de langage!)

– Pois de cajun (=Pigeon pea = red gram)

Allergie aux légumineuses • Symptômes (IgE-médiés) variables: légers à sévères, SOC; symptômes

respiratoires (inhalation)

• Identification de nombreux allergènes (3 familles de protéines

principales):

– protéines de stockage (thermostables et résistantes aux protéases;

localisation noyau/graine)

• prolamine superfamily (p.ex 2S albumine, lipid transfer protein, protease inhibitor)

• cupin superfamily (vicilin and legumin type)

– Profilines (thermolabile, sensible aux protéases; séquences conservées;

allergies croisées pollens -> SOC)

– pathogen-related proteins PRP (stable en milieu acide et à protéolyse,

thermolabile; augmentent si stress environnemental/pathogène)

-> Cross-réactivité entre légumineuses: sujet à controverse…

A comprehensive review of legume allergy, Kumar Verma et al, Clinic Rev Allerg Immunol, 2013

…..

Exemple de l’arachide

Allergène Famille protéine Associé à:

Ara h 2 (conglutin;USA, Europe); Ara h 1 (vicilin), Ara h 3 (cupin), Ara h9 (nsLTP, Espagne)

Protéines de stockage

Réactions systémiques sévères

Ara h 5 profiline SOC

Ara h 8 PR-10 SOC (Bet v 1)

• Prévalence 0.6-1% (USA et Europe) • Allergie persistante au cours de la vie, en général sévère • Immunoréactivité Ara h1-2-3 variable selon traitement thermique

(augmentée si grillées, diminuées si bouillies); Ara h5 et 8 thermolabiles

Soja (Glycine max) • famille des Fabacées

• Plante annuelle cultivée, peu exigeante, nombreuses

variétés

• Immense intérêt nutritionnel: graines comestibles

après cuisson/fermentation (jaunes, noires,

vertes,..), très riches en protéines 32-40%, huile

18% (oléagineuse), glucides, vitamines A/B, K, P04,

Ca, Mg, Zn, Fe

Le soja et l’homme

• Origine débattue: Asie de l’est (Mandchourie?), traces de culture dès env 9000 av

J-C, domestication de Glycine soja, 1800 av J.C!

-> extension Asie

-> Afrique, Amérique du Sud (19e siècle)

-> Europe fin 19e siècle (pains au soja pour diabétiques), 1908 préparations

infantiles (Végélact)

• Production: oléoprotéagineux le

plus produit au monde, constante

augmentation (>200 mio tonnes 2009)

Production du soja

-> 77% génétiquement modifié (USA, Brésil) (résistance aux

herbicides; 93% aux USA contiennent modifications Monsanto)

•Problématique écologique (déforestation)

Utilisations du soja • Essentiellement huile : 2e position après huile de palme; dont 6% agrocarburant

-> par trituration (broyage par friction +pression souvent à chaud ad 120°C,

puis raffinage par procédés chimiques -> extraction de la lécithine de soja ->

purifiée pour industrie alimentaire

-> résidu: tourteaux de soja (protéines 45%) -> alimentation principale des animaux

d’élevage (70% soja)

• Env 6% consommation humaine directe: sans trituration mais trempage, cuisson

et/ou fermentation, et broyage-> formes diverses -> lait soja, ”yoghourt”, tofu,

sauce soja..

• Étendue en Asie et aux USA

• en augmentation en Europe (cuisine végétarienne, additifs alimentaires à

base de soja -> émulsifiants, texturisants, traces non déclarées)

Allergénicité du soja

• Données épidémiologiques pauvres malgré consommation massive et ubiquitaire (!) -> prévalence

enfants/adultes inconnue (0.3-0.4%?)

(A comprehensive review of legume allergy, Kumar Verma et al, Clinic Rev Allerg Immunol (2013) 45:30-46)

• Pédiatrie: dermatite atopique, disparaissant après 1-2 ans; peu d’études chez adulte

• Fiabilité discutée des tests cutanés aux aliments

• IgE spécifique du soja (extrait total f14):

– Sensibilité débattue

– absence de corrélation clinique entre taux et sévérité des symptômes

Soy allergy in perspective, Ballmer-Weber et al, Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology, 2008, 8:270-275

-> faible spécificité des ces tests, difficultés d’interprétation (réactions croisées)

• Nombreux allergènes identifiés (i.e. IgE réactives aux protéines du soja) mais population mal

caractérisée pour allergie au soja (sans TPO) -> par opposition à l’arachide, peu de données sur les

allergènes cliniquement relevants du soja!

Allergènes reconnus du soja

• Gly m 1 et Gly m 2: protéines de la coque de la graine -> allergie

respiratoire (professionnelle: farine de soja)

• (Gly m 3: profiline, allergène mineur)

• NB: CCDs (crossreactive carbohydrate determinants): impliqués dans notion de sensibilisation à la

cacahuète chez les patients sensibilisés aux graminées -> absence d’implication clinique Peanut allergy diagnosis in the context of grass pollen sensitization for 125 patients: roles of peanut and CCDs specific IgE, Int Arch Allergy Immunol

2009;149:91-97

Duke WW, Soybean as a possible important source of allergy, Allergy, 1934; 5

Gly m 4 (PR-10)

• Crowell et al 1992: découverte gène SAM22 codant pour protéine du soja

induite par un stress

• Gly m 4: homologue de Bet v1 (PR-10), protéine induite par un stress (p.ex

nématode/sécheresse)

• allergène alimentaire majeur du soja en Europe centrale (y.c Suisse), avec forte

association à l’hypersensibilité au pollen de bouleau

• Gly m 4 sous-représenté dans l’IgE extrait total (ImmunoCAP Phadia)

-> patients avec allergie soja et bouleau confirmée:

96% positifs à Gly m 4

45% positifs pour l’IgE soja extrait -> Gly m 4 sous-représenté dans l’extrait total

Soy allergy in perspective, Ballmer-Weber, Curr Opinion in Allergy and Clinical Immunology, 2008; 8:270-275

Clinical characteristics of soybean allergy in Europe: a double-blind, placebo-controlled food challenge study, Ballmer-Weber et al, JACI 2007; 119:1489-1496

Cross-reactivity of pollen and food allergens: soybean Gly m 4 is a member of the Bet v 1 superfamily and closely resembles yellow lupine proteins. Berkner et al, Biosci Rep, 2009; 29(3):183-92

Gly m 4 – implications cliniques

• Réaction souvent limitée à syndrome oral croisé, ou allergie légère -> 94 adultes sensibilisés au bouleau (bet v 1) -> 71% sensibilisés à Gly m 4; anamestiquement seulement 10%

reportent SOC avec soja (« pousses » soja/tofu/lait de soja), pas de réaction systémique Soybean allergy in patients allergic to birch pollen<. Clinical investigation and molecular characterization of allergens, Mittag et al, JACI 2004;

113:148-154

• MAIS!! pourcentage considérable de réactions anaphylactiques liées à Gly m 4 décrites

(poudre protéique: supplément alimentaire) Kleine-Tebbe et al, Severe oral allergy syndrome and anaphylactic reactions caused by a Bet v 1-related PR10 protein in soybean,

SAM22; JACI 2002; 110:797-804

• Si allergie au soja par Gly m 4: tendance à d’autres allergies alimentaires liées aux pollens,

avec :

dans 50% allergie concomitante au haricot mung (« pousses de soja ») -> identification de Vig r 1

Dans 55% allergie à la cacahuète -> Ara h 8 comme allergène principal dans population

suisse/hollande sensibilisée au bouleau

-> taux élevé de réactions croisées alimentaires à attendre dans population sensibilisée à

bet v 1, et réactions anaphylactiques décrites

Contenu en Gly m 4 des aliments au soja • Maximal pour poudres alimentaires/ boissons au soja (lait, yoghourts, desserts)

faits d’isolats protéiques de soja (non cuit)

• Petite quantité dans protéines de soja texturées, tofu et flocons de soja (cuisson

limitée)

• Non détecté dans soja issu de la fermentation complète (sauce soja/miso) ou cuit

longtemps (grillés/cuisson >4h)

• augmente avec la maturation du soja (faible dans graines immatures)

-> contenu en Gly m 4 fortement dépendant du degré de transformation du soja

-> pas de différence significative entre variétés de soja Soybean allergy in patients allergic to birch pollen<. Clinical investigation and molecular characterization of allergens, Mittag et al, JACI 2004; 113:148-154

• Dose-seuil pour induire une réaction allergique au soja: – Dose cumulée soja min 10mg (5.3mg prot) pour réaction subjective, 454mg à 50g pour réaction objective (barre

chocolatée avec farine se soja) vs allergie arachides: 100 ug prot), les patients allergiques au soja ont moins de

risque d’allergie aux traces de soja dans les aliments transformés (facteur 100)

Clinical characteristics of soybean allergy in Europe: a double-blind, placebo-controlled food challenge study, Ballmer-Weber et al, JACI 2007;

119:1489-1496

Gly m 5 et Gly m 6

• Principales protéines de stockage du soja:

– Gly m 5 (B-conglycine, 30% des protéines de la graine)

– Gly m 6 (glycinine, 40% des protéines de la graine)

• marqueurs de réactions allergiques sévères au soja (enfants)

• Absence de corrélation avec taux d’IgE extrait total

Soybean allergy in Europe: Gly m 5 and Gly m 6 are potential diagnostic markers for severe allergic reactions to soy , Holzhauser et

al, JACI, 2009 -> sera de 30 enfants avec allergie alimentaire confirmée au soja (25 challenge, 5 anamnèses convaincantes):

IgE Gly m 5 ou Gly m 6 dans :

– 86% des cas d’anaphylaxie

– 55% des réactions modérées

– 33% des réactions légères -> parmi celles-ci 92% positifs pour Gly m 4

• ->sensibilité de 77% de l’IgE soja extrait total (23/30); parmi les 7 sera négatifs, 6/7 avec positivité de Gly m 4!

Soja … dans tous ses états Soja NON FERMENTE Transformation ultérieure Potentiel allergénique Gly m 4

(CAVE: Gly m5/6 non évalué!) remarque

Compléments alimentaires en poudre (protéines ad 90%)/isolats de soja (préparations infantiles)

souvent aucune élevé (Gly m 4) Allergène caché ! (saucisses, pâtisseries, fromage, miel, ….)

Lait de soja (tonyu) -> yoghourt -> certains tofus

Cuisson courte Faiblement chauffé Caillé puis evt fermenté

élevé Élevé variable

Riche en protéines!

Barres énergétiques variable Dépendant du contenu protéique

Farine de soja variable Riche en protéines Souvent mélangé à autres farines (sans étiquettage)

Edamame (fèves de soja immatures)

Cuites (tjs!) Très faible

Graines de soja grillées Grillées/cuites Nul si cuisson >4h

Huile de soja raffinée / lécithine de soja (additif E322)

Trituration + chauffée (100°?) et raffinée

Faible/nul, en fonction pureté de l’huile

huile pressée à froid cave contamination protéique

Soja FERMENTE Transformation ultérieure Potentiel allergènique Gly m 4 remarque

Certains tofus Caillé, affinage et cuisson variables

faible

Sauce soja (shoyu), tamari, miso, tempeh, natto

Hautement fermentés nul

Librement adapté..!

pièges et abus de langage…

• « pousses de soja germées »

= abus de langage! pousses de haricot mung (Vigna radiata = soja vert); evt

soja véritable (Glycine max) mais alors cuit et en Asie..

• Lécithine de soja (émulsifiant): antigénicité non démontrée chez patients

allergiques au soja

• Soja transgénique (Roundup Ready Soybean, USA 89%): absence

d’évidence d’une allergénicité augmentée (1 cas de transfert de gène de

noix de cajou) Soybean allergy in perspective

Réactions croisées entre légumineuses – en vrac

• Cross-réactivité élevée in vitro et in vivo MAIS peu/pas d’études sur

leur signification clinique

• Influence des zones géographiques -> sensibilisations, habitudes

alimentaires (Espagne: lentilles, pois, pois chiches; USA: arachide,

soja)

• Chez allergiques aux arachides, faible cross-réactivité entre

arachide et soja malgré tests positifs pour le soja

• Risque élevé de cross-réactivité entre lupin et arachide; lupin =

nouvel allergène caché (manque étiquettage)

Retour à Mr C.M.

-> diagnostic retenu:

réaction anaphylactique (stade III) sur hypersensibilité au soja

par réaction croisée avec le pollen de bouleau (Gly m 4)

• Attitude quant au soja?

-> Provocation orale au tofu (dose cumulée 100g): bien

tolérée

-> éviction du soja peu transformé (lait, fèves, soja peu

cuit), autorisation des traces et des produits issus de

soja fermenté

• recommandations quant aux autres légumineuses ?

-> … éviction de l’arachide (ara h 8) ?

Take home messages • Peu de données épidémiologiques sur l’allergie au soja (surestimée?)

• Réactions globalement moins sévères que l’arachide

• Allergènes reconnus du soja (Europe et Suisse!):

– Gly m 4 (PR-10 homologue de bet v 1, thermolabile) comme marqueur d’une allergie au

soja liée à la sensibilisation au bouleau (Europe+++)

-> cave : réactions systémiques sévères décrites, notamment soja peu transformé (lait de

soja ou extraits protéiques)

-> Importance du degré de transformation d’un aliment à base de soja pour évaluer son

potentiel allergénique

– Gly m 5 et 6 (protéines de stockage, thermostables) comme marqueurs de réactions

sévères

• IgE soja extrait total: taux non corrélé à sévérité; faible sensibilité (manque gly m 4..)

• Taux d’allergies croisées cliniquement significatives entre légumineuses: plutôt faible, sauf

lupin? (mais cave sensibilisation au bouleau: homologie bet v 1)

Merci pour votre attention !!

Fleur de soja

références o Soy allergy in perspective, Ballmer-Weber, Curr Opinion in Allergy and Clinical Immunology, 2008; 8:270-275

o Soybean allergy in patients allergic to birch pollen<. Clinical investigation and molecular characterization of allergens, Mittag et al, JACI

2004; 113:148-154

o Clinical characteristics of soybean allergy in Europe: a double-blind, placebo-controlled food challenge study, Ballmer-Weber et al, JACI

2007; 119:1489-1496

o Kleine-Tebbe et al, Severe oral allergy syndrome and anaphylactic reactions caused by a Bet v 1-related PR10 protein in soybean, SAM22;

JACI 2002; 110:797-804

o Soybean allergy in Europe: Gly m 5 and Gly m 6 are potential diagnostic markers for severe allergic reactions to soy , Holzhauser et al,

JACI, 2009

o Antigenicity of the proteins in soy lecithin and soy oil in soybean allergy, Awazuhara et al, Clin and Exp Allergy, 1998

o Alimentation à l’ère industrielle: les nouveaux risque allergologiques; Wassenberg et al, Revue médicale suisse,N° 3108

o A comprehensive review of legume allergy, Kumar Verma et al, Clinic Rev Allerg Immunol 2013; 45:30-46

o Peanut and soy allergy: a clinical and therapeutic dilemma; Sicherer et al, Allergy, 2000; 55:515-521

o Wikipedia -> soja dans tous ses états et ses différentes transformations…