LES DIFFÉRENTES FACETTES DE L’ALLERGIE AU SOJ AS. A. Gomez, Lyon, 2010

Montpellier 29-30 Octobre 2010

B O T AN IQ U E

Ordre des Fabales

Famille des Fabacées (Papilionacées ou Légumineuses)

(Martinez, J. Invest Allergol Clin Immunol 2000)

F a m ille de s F a b a c é e s : Glycine max (le soja)

Haricot mungoEt aussi arachide, trèfles, lentilles, pois….

Plante herbacée annuelle cultivée dans les climats subtropicaux

USA, Brésil, Argentine, Inde, Chine

220 millions de tonnes produites dans le monde

15 millions pour alimentation humaine (farine, lait (tonyu), tofu, huile…)

L e s pro duits dé rivé s du s o ja

L e s P ro duits N o n F e rm e nté s

1 . L e To nyu « lait » : jus de soja : Graines de soja broyées

mélangées à de l’eau 4% de protéines

2 . L e To fu : coagulation du lait par sulfate de calcium ou magnésium 7,5% à 12% de protéines

L e s P ro duits F e rm e nté s

1 . L e Mis o « condiment » utilisé pour les soupes : (mélange soja, riz ou orge, sel) 14% de protéines

2 . L e S hoy u   « sauce soja » : 5 % de protéines (mélange de blé et soja) J ACI 2001 WG Shreffler hypoallergenecityof soy sauce

3 . L e Te m pe h : graines entières de soja trempées, cuites

19% de protéines (la viande de bœuf: 21%)

4 . L e N a tto (bacillus subtilis : natto) 15% de protéines survenue tardive d’anaphylaxie (5h à 13 H) (7patients adultes 2 TPO+, accident dose dépendant ) In o m a ta , A lle rg o l.In t 2007, M a ts u b a y a s h i P e d ia tric s in te rn a tio n a l 2010.

( Alim’inter ; vol14, n°4 juillet 2009)

E x plo ita tio n indus trie lle de la g ra ine de s o ja

1 . L e s fa rine s de s o ja : 4 5 % à 5 2 % de pro té ine s (graines de soja grillées puis finement moulues) délipidées ou complètes. Délipidées : base pour la production d’isolats et de concentrés

2 . L e s c o nc e ntré s de s o ja : 6 5 % à 7 0 % de pro té ine s

(Farine lavée avec un solvant à base d’alcool et d’eau acidifiée puis séchage)

3 . le s Is o la ts de s o ja : >9 0 % de te ne ur e n pro té ine s (solubilisation des protéines dans un mélange eau/soude ultrafiltration et séchage )

Ces produits sont utilisés en industrie agroalimentaire : - pour leurs propriétés fonctionnelles (viscosité, gélification) - pour élever l’apport protéique d’autres aliments

L e s a lle rg è ne s du S O J A

1 6 a lle rg è ne s ide ntifié s

C la s s ific a tio n p a r fa m ille p ro té iq u e

• les Cupines (globulines)• les Prolamines • les Protéines PR• les Inhibiteurs de protéases type KUNITZ• les Protéases (papain et serine protéase)• les Profilines

Breiteneder JACI 2004

Hozhauser JACI 2009

L e s a lle rg è ne s du s o ja C U P IN E S P R O L AMIN E S P R O T E IN E S P R

Protéines de stockageGlobulines

Proteines hydrophobes des coques

P R 1 0

7 S G lo b ulineGlym5 viciline(β conglycinine)Structure trimérique PM 52à76 Kdrésistance à la chaleur à la digestion30% des graines de soja Allergène majeur

Arah1

Glym 1

PM 7Kd70% des AG des coques de soja

Asthme sévère Allergène professionnel

Glym 4

PM 17KdHomologue de Bet v1

Accidents sévères chez polliniques au bouleau

Arah8,Vig r 1

1 1 S G lo b uline Glym6 legumine (glycinine)5 sous unités PM350Kd40% des graines de soja Allergène Majeur

Arah 3

Glym 2PM 8Kd

15 S globuline 2 S globuline

Pas de LTP Pas d’Albumine 2S identifiées

Krishnan J Agric food chem 2009Hozhauser J ACI 2009

Bush clin Allerg 1977Anto J M N Engl J Med 1989Navarro C epidemiology 1993Gonzalez Allergy 2000

Kleine Tebbe 2002 ; Mittag 2004BallmerWeber J ACI2007, Curr op allergy 2008J acquenet Rev Fr Allerg 2008

Inhib ite urs de pro té a s e s K unitz

P ro té a s e s P ro filine s O lé o s ine s

Inhibe activité des protéinases serines et aspartiques

Trypsine inhibiteurtype Kunitz

Allergène mineur

Présent dans lécithine de soja utilisée comme émulsifiant

Protéine P34GlymBd 30 Kd Protéinevacuolaire

Allergène Majeur

G lym 314Kd Protéine du cytosol

Sensible à la chaleur, digestion et fermentationSd oral si aliment cru

16 à 24Kd Protéines impliquées dans formation des huiles

Réactions croisées arachide /soja

Arah10, Arah11

Burks Int Arch allergy Immunol 1994Palm Allergy 1999

Morishita J .Agric.food Chem 2008Wilson J ournal of food science 2008

Rihs and al J ACI 1999 Pons Allergy 2002

Les allergènes du soja (suite)

T e c hnique s Ag ro a lim e nta ire s : Mo dific a tio n de l’a lle rg é nic ité

9 sérums de sujets allergiques au soja testés avec farine de soja ,jus de soja , proteines de soja texturisées,lait infantile à base de soja entier et hydrolysé (IB et Inhibition IB) 1-P .F ra n c k In t A rc h A lle rg y Im m u n o l 2002

R é s ulta ts : diffé re nc e da ns le s c o nc e ntra t io ns e t fra c tio ns pro té ique s s e lo n le s pro duits

F a rine de s o ja : Fraction 37 Kd ,55Kd et 71 Kd

J us de s o ja : Fraction 33Kd, pas de fraction > 50Kd

F o rm ule s infa ntile s : Modilac soja : Fraction < 28 Kd, Pregomine : pas de protéine allergisante

T e c hnique s A g ro a lim e nta ire s : Mo dific a t io n de l’a lle rg é nic ité (s uite )

P ro duits te x turis é s (S o ja to p) : Fraction 31 Kd,34Kd,38kd, disparition de P34 (30Kd)

2-W ils o n J F S 2008, M o ris h ita J A g r F o o d C h e m 2008 ont étudié la quantité et l’allergenicité de l’ AG P 3 4 (3 0 K d) dans produits commercialisés

P34 ne croise pas avec d’autres AG des légumineuses « specifique du soja » mise au point de technique pour l’ étiquetage obligatoire au J apon (seuil 10μg/g) R é s ulta ts : Q ua ntité m o indre d ans fo rm ule infa ntile

(0,20mg/g),da ns T e m pe h(0,30mg/g)/Farine de soja(11mg/g),Boisson énergisante enrichie en isolats (20mg/g)

A lle rg é ne c ité m o indre da ns pro duits fe rm e nté s o u s i c ha uffa g e >5 m inute s

E lis a s ur s é rum de 9 s uje ts s e ns ib ilis é s o u a lle rg ique s (Ig E : 0 ,3 5 à 9 8 ,7 kU I/l)

Résultat : teneur variable en protéines immunoréactives des produits non fermentés à base de soja

(protéines entre 25 à 75 KD ) Song, J ournal Food Science 2008

G ly m 4 e t P ro c e s s indus trie l

P a s de G lym 4 dans les produits fermentés et/ou fortement chauffés (>4heures)

P e u de G ly m 4 dans les produits texturisés : broyage, faiblement chauffés tofu(9ppm) flocons(11ppm) jus de soja(6ppm)

C o nc e ntra tio n e n G ly m 4 s ’a c c ro it avec le degré de maturité et le temps de stockage du grain de soja alors qu’il n’y a pas de différence dans la teneur en protéines totales.

2 pa tie nts : histoire convaincante d’allergie au soja, RAST positifs soja et Glym4 – premier TPO négatif avec barre chocolatée contenant 50g de farine soja – deuxième TPO positif avec milk shake à base d’isolats de soja (Gly m4:70ppm)

C o nc e ntra tio n e n G ly m 4 de la farine de soja utilisée est 10 fois moindre que celle de la boisson

R ô le de l’inte rve ntio n de la teneur en graisses du produit

Ballmer Weber JACI 2007

Mittag, JACI2004

P ré va le nc e de l’a lle rg ie a u s o ja

U S A et UK : 0,4% des enfants (S ic h e re r J A C I 2006, B o c k 1987, Y o u n g 1994, A rs h a d 2001)

7% à 14 % des enfants allergiques au LV ,3 à 6% des enfants allergiques à

l’arachide ,4,4%à 10% des enfants ayant une DA (R o z e n fe ld C lin e x p Im m u n o l2002 ,C u rc ia re lle C E A 2008,B o c k 1989,S a m p s o n 2000,S ic h e re r 2000)

E uro pe : prévalence faible <1% dans population générale re v u e d e Zu id m e e r J A C I2008

Danemark 0,1% de jeunes adultes O s te rb a lle P e d ia tr A lle rg y Im m u n o 2009

J a po n : 4,1% des patients ayant déclaré en 2003 une allergie alimentaire sont allergiques au soja K a n a g a w a P e d A lle r a n d Im m u n o l 2008

4ème cause d’AA K o m a ta A lle rg In t 2009

L e s ta b le a ux c linique s

1 . A lle rg ie Ig E m é dié e : tous les symptômes du Sd oral au choc anaphylactique

isolée : très rare associée à une AA au Lait de Vache (Z e ig e r,J P e d ia tr,1999)

à l’arachide (F o u c a rd T .A lle rg y 1999,S ic h e re r .A lle rg y 2000)

associée à une allergie pollinique au bouleau anaphylaxie induite par l’exercice

2 . E nté ro c o lite induite par les protéines alimentaires dont le soja

3 . De rm ite de contact

Alle rg ie Ig E m é dié e

Syndrome oral choc anaphylactique Is o lé e

,R a re …

Allergie à l’arachide as s ociée

67% des cas BW 2007Foucard Allergy

1999:asthme sévère et allergie arachide

Sicherer Allergy 2000

Arah1,Arah2 et oléosines

P olliniques au bouleausd oral aux rosacées associé(60 à 80%des cas)

Sd oral sévère rapideRAST rGlym4 / RAST soja ,RAST rBetv1

K le in e T e b b e J A C I 2002,M itta g J A C I 2004

Anaphylaxie induite par

l’exercice rare A d a c h i C E A 2008

A lim in te r 27/04:2009Apres absorption

Tofu Glym5 : résiste à la

digestion par pepsine TPO + après 200g

soja et 30mn exercice

Ana phy la xie à huile de s o jaApres génerique

omeprazole (D u e n a s L a ita N E n g l J m e d

2009 )P ro té in e s da n s huile de

s o ja (Errahali Allergy 2002,Fiocchi AnnAllergy

Asthma Immunol 2004,Morisset 2006)

Allergie as s ociée au LV (Ze ig e r J p e d ia tr 1999)

R é a c tio n c ro is é e Caséines/globuline11S

(R o ze n fe ld C lin E x p Im m u n o l 2002)

Do s e s dé c le nc ha nte s e t P ro fil Ig E B allm e r We b e r J A C I 2007

30 patients allergiques age médian26,4+/-13ans TPO DA soit barre chocolatée (farine) soit boisson enrichie en isolats

La plus petite dose responsable de signes objectifs : 454mg cumulée de farine soit 240,6 mg de protéines(S ic h e re r e n 2000, B in d s le v -J e n s e n e t a l A lle rg y 2002 E D 10 =295m g )

Arachide:100µg de protéine s. subjectifs (w e n s in g ja c i 2002,h o u rih a n e ja c i 1997) et 50mg pour signes objectifs étude récente Taylor 2010(Nancy) : ED10 = 14,4mg

L e s s uje ts a lle rg ique s a u s o ja s e ra ie nt m o ins à ris que de ré a c tio n a ux tra c e s que le s s uje ts a lle rg ique s à l’a ra c hide .

Les IB des sérums des patients allergiques confirmés montrent qu’ils réagissent pour des protéines allant de 10 à 7O Kda sans différence selon la gravité des signes présentés.

P ro fil Ig E c o m ple x e , indiv idue l s a ns c a ra c té ris t ique lié e à la s é vé rité

E nté ro c o lite induite pa r le s pro té ine s a lim e nta ire s do nt le s o ja

Ma nife s ta t io ns dig e s t ive s no n s pé c ifique s (diarrhée vomissements) apparition environ 2h après la prise pa rfo is c ho c mais aussi forme de début insidieux (agitation, selles molles ou RGO , retard de croissance possible) Dia g no s t ic s o uve nt re ta rdé (a u m o ins 2 é pis o de s )

Prick test, IgE et atopy patch tests négatifs TPO assure le diagnostic (NFP avant et après augmentation significative des polynucléaires )

Physiopathologie des symptômes encore imprécise : rô le p ro b a b le d u T N F a lp h a e t d im in u tio n d e l’ a c tiv ité d u T G F b e ta

m é c a n is m e c e llu la ire

LV et soja en cause dans 50% des cas soit successivement soit simultanément

Acquisition tolérance vers 2 à 3ans dans 38 % cas quand soja mis en cause

(Chaabane 2010,Nowak-wegrzyn 2003,2009,Sicherer 1998…)

De rm ite de c o nta c t

Cosmétiques contenant protéines de soja peuvent aggraver des dermatoses préexistantes (acné rosacée)et/ ou être responsable de dermite de contact (patch test positifs)

(C o n ta c t d e rm a titis 2001,2005)

Mé tho de s Dia g no s tique s

Interrogatoire : valeur de l’HC convaincante

Mauvaises VPP (spécificité) et VPN(sensibilité) des TC avec extrait Soja(69% ,B W 2007) et des Rast soja (Phadia® )(44%à 77%, S a m p s o n 2001,B W 2007)

Amélioration de la sensibilité des tests avec aliments natifsTC farine de soja : 80% (BW,2007),Tofu, lait de soja, farine (Adachi CEA 2008)

Rast rGlym4 (96% de résultats positifs, M itta g 2004) pour les polliniques au bouleau, Rast rGlym5, rGlym6 ? études supplémentaires

Mauvaises VPP et VPN des atopy patch test au lait (lequel?) Nig g e m a n A lle rg y 2000

Necessité d’un TPO :farine de soja (B W 2007), Boisson enrichie en isolats (M itta g

2004)Tofu (K o m a ta 2009)

L’étude rétrospective de Komata (272 enfants) objective une corrélation entre le taux d’Ig E (entre 20 et 30 Kui/l )et le résultat du TPO (Tofu 100g)(50% TPO +)

Komata T et al, allergology international vol58, N4, 2009

E V O L U T IO N

Majorité des AA Ig E médiée soja guérirait après 2 ans d’éviction (M a rtin e z 2000, B o c k 1982, S a m p s o n 1989 : é tu d e s a n c ie n n e s e n fa n t a y a n t A P L V e t D A )

Savage (J a c i2010) : étude de 133 enfants (2mois-17,5ans) allergiques précoces (avant 1an) au soja dont 88% ont allergie à l’arachide associée :

À 6ans, - 59% guérison avec IgE spécifiques soja <5KUI/l - 18% guérison si IgE spécifiques >50Kui/l=indicateur pronostic

La sensibilisation aux lentilles serait un marqueur d’une allergie persistante aux légumineuses.(25% guérissent à 6,7ans /3,9ans sans allergie aux lentilles)

R e to ur de 6 4 que s tio nna ire s

4 1 a lle rg ique s (6 4 % ) dont 31 enfants et 10 adultes

1 2 s e ns ib ilis é s no n a lle rg ique s (1 9 % )après TPO ou réintroduction « accidentelle » dont 11 enfants et une adulte

1 1 s e ns ib ilis é s na ifs (1 7 % ) tous des enfants .

Clinique : 61 Ig E mediees (Sd oral ,Urticaire ,asthme ,S .Digestifs , Anaphylaxie

sévère :7cas age de 10 à 66 ans )

3 cas d’enterocolite

Remerciements aux membres du groupe de travail en AA de la SFA, du GLYAL et du CRAAP , Madame le Docteur Bienvenu , immunologiste CHLS

R é pa rtit io n â g e s e t s e x e

Alle rg ique s N o n a lle rg ique s S e ns ib ilis é s

N a ïfsE nfa nts

A g e

10,4a (4 – 16a) 9,6 (1 – 16a) 8,9a (1 – 16a)

A dulte s

A g e

40a (19 – 66a) 45 ans 0

T o ta l 31 enfants10 adultes

11 enfants1 adulte

11 enfants

E nfa nts

S e x e

F 8 (57%) 4 (28%)

2 (14%)

M 23 (58%) 7 (18%)

9 (23%)

A dulte s

S e x e

F 9 0 0M 1 1 0

Alle rg ie a s s o c ié e a u b o ule a u

E N F AN T S A lle rg ique s N o n a lle rg ique s S e ns ib ilité N a ïfs

Hc linique : (Urticaire,sd oral, asthme,choc)

7 3 4

T C po s it ifs 7 3 4r B e t v 1 + 3 2 2r G ly m 4 + 6 2 4T OT A L 7/31 3/11 4/11ADU L T E S A lle rg ique s N o n a lle rg ique s S e ns ib ilité N a ïfs

Hc linique : (Urtic a ire ,s d

o ra l, a s thm e ,c ho c )

10 1 0

T C po s it ifs 6

r B e t v 1 + 5

r G ly m 4 + 6

T OT A L 10/10

Alle rg ie a s s o c ié e à l’a ra c hide e t /o u le ntille s

E N F AN T S Alle rg ique s S . N o n a lle rg ique s

S e ns ib ilis é s N a ïfs

H C linique 17 5 8T C A e x tra it + 11 5 8T C A na t if + 5 1 4R a s t r Ara h1 + 8 4 6 r A ra h 2 + 12 4 7 r A ra h 3 + 7 4 7 f1 3 + 9 3 1T OT A L 17/31 5/11 8/11T C L e ntille s + 8 3 6R a s t le ntille s + 6 1 3

1 adulte allergique HC d’allergie associée à l’ arachide avec TC extrait positif et IgE r Arah 1 positif

T C s o ja e x tra it e t na tifs

E nfants 31 Allergiques S . Non Allergiques S ens ibilis és Naifs

TC s oja extrait + 11 6 9TC s oja natif + 15 5 4TC s oja extrait - 3 1 2TC s oja natif- 1 1 1

Il n’y a pas d’allergique au soja qui est TC extrait et Natif negatifs ,si TC ND: Rast positif

Adultes 10 Allergiques 1 Non Allergique

TC s oja extrait + 6 0TC s oja natif + 2 0TC s oja extrait - 1 1TC s oja natif - 0 1

Chez les enfants sont plus réalisés de TC avec aliment natif.

Ig E s pé c ifique s : S o ja , r G lym 4 , r G lym 5 , rG lym 6

E nfants 31 Allergiques S .Non allergiques S ens ibilis és Naifs

Ras t S oja N=26[0,10/100Kui/l] Mo=27,5

N=16[0,57/100Kui/l]Mo=30

N=9[0,10/38,10Kui/l]Mo=10,3

Ras t rGlym4 N=12[0,10/58,90Kui]Mo=10

N=4[0,10/56,90Kui/l]Mo=16,3

N=7[0,10/52,20kui/l]Mo=13,4

Ras t rGlym5 N=3[4,16/5,35 Kui/l] N=1[1,96Kui/l] N=5[0,10/22,90Kui/l]Ras t rGlym6 N=3[3,73/13,50Kui/l] N=1[0,72Kui/]) N=5[0,10/26,50Kui/l]

Valeur plus élevée de rGlym5 chez les sensibilisés naifs (allergique?):TPO

Adultes 10 Allergiques 1 Non allergique

Ras t S oja N=3[0,10/0,24Kui/l]

Ras t r G lym4 N=6[0,10/12,60Kui/l]Mo=4,96

C O N C L U S IO N S

ALLERGIE COMPLEXE dont témoignent les données cliniques et immunologiques actuelles, citées précèdemment …

Quel taux de protéines responsable ? Quelle protéine dans aliments industriels? Responsabilité variable selon les malades ,selon le mode de préparation, la quantité absorbée.

Le diagnostic est donc difficile. Dans tous les cas, nécessité d’une confirmation diagnostique par TPO si l’enfant est sensibilisé dans le cadre d’une pollinose au bouleau avec sd oral aux autres PR10 ou dans le cadre d’une allergie associée sévère à l’arachide.

Faire le bon choix du produit à utiliser pour les TC et le TPO : jus de soja, tofu ,crème de soja ou boisson contenant isolat ? Selon l’histoire clinique.

Fabrication du tofu au Vietnam