Allergie aux légumineuses - Le soja dans tous ses états S.Maître, 12.02.2015 - CHUV

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               Protéines de         Réactions
                    (conglutin;USA,       stockage             systémiques
                    Europe);                                   sévères
                    Ara h 1 (vicilin),
                    Ara h 3 (cupin),
                    Ara h9 (nsLTP,
                    Espagne)

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

• 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

Gly m 4 (PR-10)
                                                                   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

•      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

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 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

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   remarque
                                                                      (CAVE: Gly m5/6 non évalué!)
Compléments alimentaires en          souvent aucune                   élevé (Gly m 4)                  Allergène caché ! (saucisses,
poudre (protéines ad                                                                                   pâtisseries, fromage, miel, ….)
90%)/isolats de soja
(préparations infantiles)

Lait de soja (tonyu)                 Cuisson courte                   élevé                            Riche en protéines!
-> yoghourt                          Faiblement chauffé               Élevé
-> certains tofus                    Caillé puis evt fermenté         variable

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               Cuites (tjs!)                    Très faible
immatures)

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

Huile de soja raffinée / lécithine   Trituration + chauffée (100°?)   Faible/nul, en fonction pureté   huile pressée à froid cave
de soja (additif E322)               et raffinée                      de l’huile                       contamination protéique

Soja FERMENTE                        Transformation ultérieure        Potentiel allergènique Gly m 4   remarque

Certains tofus                       Caillé, affinage et cuisson      faible
                                     variables
Sauce soja (shoyu), tamari,          Hautement fermentés              nul
miso, tempeh, natto

                                                                                                                     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)

Fleur de soja

                Merci pour votre attention !!

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 soja dans tous ses états et ses différentes transformations…