Impacto de las alergias en el trópico Luis Caraballo, MD Instituto de Investigaciones Inmunológicas Universidad de Cartagena Cartagena de Indias, Colombia

Aumento en la prevalencia de algunas enfermedades inflamatorias Diabetes tipo 1 Enfermedades articulares Enfermedad Inflamatoria Intestinal Enfermedades alérgicas Diabetes tipo 2 Obesidad

Manifestaciones alérgicas más comunes Rinitis Asma Urticaria Conjuntivitis

La reacción alérgica (IgE/Th2) Sin embargo, algunas de sus manifestaciones pueden ser perjudiciales como es el caso de la respuesta alérgica. Esta se caracteriza por incluir células y citoquinas del perfil Th2 y una respuesta de anticuerpos principalmente mediada por IgE. Además los mecanismos efectores no son los usuales porque los efectos de la IgE se dan por intermedio de células que liberan sustancias inflamatorias. Una particularidad de esta respuesta es que la inducen fuentes antigénicas que no representan un peligro aparente para el individuo. 4

En el asma predomina la inflamación bronquial Acevedo N, Caraballo L. Patogénesis del asma. En: García E, Caraballo L, (Eds). Asma. Editorial Médica Panamericana. Bogotá, 2005, pp 18-43

El impacto del asma en salud pública Etiología desconocida Es la enfermedad crónica más frecuente en niños La prevalencia está aumentando La morbilidad es alta Los costos que genera son elevados Las incapacidades son muy frecuentes El tratamiento más utilizado no es curativo

Tendencias en la prevalencia de asma Caraballo L, Cadavid A, Mendoza J. Annals of Allergy 1992;68:525-529 Dennis R, Caraballo L, García E, et al. Ann Allergy Asthma Immunol. 2004;93:568–574 Dennis R, Caraballo L, García E, et al. BMC Pulmonary Medicine 2012;12:17

Factores relacionados con las tendencias epidemiológicas mundiales Contaminación ambiental Cambios climáticos globales Disminución de la biodiversidad Cambios en la dieta Cambios en el patrón de infecciones Alteraciones de la microbiota Cambios en estilos de vida

La zona tropical 65% de la población mundial

Prevalencia de asma en el trópico Brazil 24% Peru 29% Ecuador 17% 10% Panama 18% Costa Rica 25% Singapore 10% Venezuela 20% Vietnam 14.9% Nigeria Kenia 12.6% Philippines 12.4% Ethiopia 18.2% Thailand 10.1% Australia 29.4% Bangalore (India) 29.5% Côte d´Ivore 15,63% Trinidad and Tobago 25% Barbados 15% Brunnei 10% Burkina Fasso 9.6% Malaysia 9.4% Montserrat 17.5% Guinea 10.3% Gabón 12% Togo DR Congo 11.2% Khartoum (Sudan) Tropic of Capricorn Tropic of Cancer

Composición genética de la población Exposición a alergenos de ácaros Grupo de Investigación: Alergología Experimental e Inmunogenética Línea de Investigación: Factores de riesgo genéticos y ambientales para alergias en el trópico Composición genética de la población Exposición a alergenos de ácaros - Infecciones por helmintos * The Institute for II is devoted to study allergic diseases in the tropics

Ácaros de importancia médica Blomia tropicalis Dermatophagoides pteronyssinus Dermatophagoides farinae Dermatophagoides siboney Euroglyphus mainei Suidasia medanensis Lepidoglyphus destructor Tyrophagus putrescentiae Chortoglyphus arcuatus Glycyphagus domesticus Acarus siro Aleuroglyphus ovatus Austroglycyphagus malaysiensis Sturnophagoides brasiliensis Tarsonemus sp Cheyletus sp

La sensibilización (IgE) a B. tropicalis y D La sensibilización (IgE) a B. tropicalis y D. pteronyssinus es fuerte y muy frecuente en asmáticos de países tropicales 13

Prevalencia de alergia a Blomia tropicalis en algunos países del trópico Canary Islands: 50 % Tampa, USA 42.8% China: 40.7% Cuba: 84% Venezuela: 91% Cartagena, Colombia: 80.5% Singapore: 98% Bt is the most important cause of asthma in the tropics, together with Dp. Is also important in sub tropical places. More than two billion people are permanently exposed. The diagnosis and immunotherapy with this mite is currently done with the whole extract. However, basic research is in progress to improve the diagnosis, prevention and treatment of allergic problems induced by this mite. Brasil 95% Valdivia, Chile: 72%

Resumen: ácaros y asma en el trópico La exposición a los alergenos de ácaros es intensa y permanente La sensibilización se inicia en los primeros años de vida La reacción alérgica a los ácaros influye en la alta prevalencia de asma en el trópico La inmunoterapia con alergenos derivados de ácaros es muy útil Puerta L, et al. J. Allergy Clin Immunol. 1996;97:689-91 Zakzuk J, et al. 2012, Submitted Caraballo L, et al. J Invest Allergol Clin Immunol 1998;8:281-4

Acciones necesarias para el control Estudios sobre la historia natural del asma* Recursos diagnósticos Diagnóstico oportuno Alergenos purificados Combinaciones apropiadas de alergenos Recursos terapéuticos Intervención temprana Alergenos modificados Adyuvantes e inmunomoduladores *Acevedo N et al. BMC Pulmonary Medicine 2012, 12:13

Estrategias experimentales Identificación y caracterización de alergenos Proteómica de extractos y selección Análisis inmunoquímico, estructural y funcional Producción de alergenos recombinantes Modificaciones mediante ingeniería genética Estudios de laboratorio y en modelos animales Impacto clínico de los alergenos Estudios serológicos en humanos Estudios epidemiológicos

Caracterización Molecular e Inmunológica de Alergenos Biotecnología Inmunología Proteómica Biología Estructural

Distribución global de infestaciones por geohelmintos (OMS) >1000 millones de personas infectadas con Ascaris lumbricoides

Las infecciones por Ascaris influyen en la patogénesis del asma Imunomodulación (Inmunosupresión) Hiper-reactividad IgE Constitución genética Alergenos Específicos de parásitos Específicos de ácaros Reactividad cruzada ácaro/parásito Hagel I, et al. Acta Trop 2011 Acevedo N, et al. Clin Exp Immunol 2009;157:282-290 Acevedo N, et al. Allergy 2009:64:1635-1643 Caraballo L, Acevedo N. Frontiers in Biosc 2011;E3(1):51-64 Acevedo N, Caraballo L. Parasite Immunol 2011;33:309–321

Efectos generales de las parasitosis sobre las alergias Inhibición de la activación de basófilos Modificado de: Di Prisco M, et al. En: García E y Caraballo L (Eds). Editorial Panamericana, Bogotá 2005

Las infecciones leves por helmintos aumentan la respuesta alérgica Los anticuerpos IgE contra Ascaris lumbricoides predisponen al asma en zonas urbanas del trópico Los anticuerpos IgE contra Ascaris lumbricoides se asocian con la severidad del asma Los alergenos de reactividad cruzada entre Ascaris y ácaros (ejemplo tropomiosina) predisponen al asma Acevedo N, Caraballo L. Parasite Immunol 2011;33:309–321 Ahumada V, et al. 2012, Datos no publicados Zakzuk J, et al. Submitted Buendía E, et al. 2012, Datos no publicados Acevedo N, et al. Int Arch Allergy Immunol 2011;154:195–206

Helmintiasis y prevalencia de alergias Prevalencia de síntomas de alergias Sin Infecciones Infecciones leves Infecciones severas

Las helmintiasis, higiene y alergias Las helmintiasis son, junto con la microbiota, los principales moduladores de la respuesta inmune en humanos Hasta el momento la evolución histórica de las helmintiasis es la mejor explicación de los efectos de la higiene sobre las enfermedades alérgicas El papel del control de las helmintiasis sobre el incremento de las enfermedades inmunológicas durante los últimos 60 años es materia de estudio Caraballo L & Acevedo N. World Allergy Organization WAO Journal 2011; 4:77–84

Agradecimientos Grupo de investigación en Alergología Experimental e Inmunogenética