Identification of cross-reactive allergens between the Dermatophagoides farinae house dust mite and the Toxocara canis nematode in dogs with suspected allergies

Vet Dermatol. 2024 Dec;35(6):662-671. doi: 10.1111/vde.13295. Epub 2024 Aug 30.

Abstract

Background: Immunoglobulin (Ig)E cross-reactivity has been shown between Dermatophagoides farinae (Df; house dust mite) and the nematode Toxocara canis (Tc), yet its allergen basis is unknown.

Objectives: To identify the Df allergens IgE-cross-reactive with those of Tc.

Animals: Archived sera from 73 dogs with suspected allergy sensitised to Df.

Materials and methods: We performed a combination of Pet Allergy Xplorer (PAX) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) inhibitions with excretory-secretory and somatic (i.e. nematode body) extracts of Tc or recombinant Tc tropomyosin on coats of Df, Der f 15 and Zen-1 (ELISA) or PAX allergens.

Results: The ELISA and PAX inhibitions established that there is mutual yet variable cross-reactivity between the Tc excretory-secretory extract, purified Der f 15 and purified Zen-1. This cross-reactivity is likely to involve cross-reactive glycans, as there is no inhibition between the Tc excretory-secretory extract and recombinant Der f 15 without its predicted natural O-glycans. We also confirmed a heterogeneous cross-reactivity between the somatic Tc extract and Der p 11 (paramyosin), as well as between the recombinant Toxo c 3 and Der p 10 tropomyosins. The cross-reactivity among tropomyosins and paramyosins is likely to involve peptidic epitopes, as these recombinant allergens are not glycosylated.

Conclusions and clinical relevance: In dogs with suspected allergies, the cross-reactivity between Tc and Df for dogs is complex and heterogeneous. Some of the cross-reactive IgE recognises shared glycans on Der f 15 and Zen-1, while some targets peptidic epitopes on shared paramyosins and tropomyosins. We do not exclude that additional cross-reactive allergens between Df and Tc also might exist.

Hintergrund: Eine Kreuzreaktivität von Immunglobulin (Ig) E konnte zwischen Dermatophagoides farinae (Df; Hausstaubmilbe) und den Nematoden Toxocara canis (Tc) nachgewiesen werden, wobei allerdings die Allergenbasis unbekannt ist.

Ziele: Eine Identifizierung der Df Allergene, die mit jenen von Tc IgE‐kreuzreaktiv sind.

Tiere: Es wurden gelagerte Sera von 73 Hunden mit Verdacht auf Allergie auf Df verwendet.

Materialien und methoden: Wir führten eine Kombination von Pet Allergy Xplorer (PAX), Enzym‐linked Immunosorbent Assay (ELISA), Inhibition mit exkretorisch‐sekretorischen und somatischen (i.e. den Nematoden) Extrakten von Tc oder rekombinantem Tc Tropomyosin auf Df, Der f 15, und Zen‐1 (ELISA) oder PAX‐Allergene durch.

Ergebnisse: Die ELISA und PAX‐Inhibition zeigte, dass eine übereinstimmende jedoch variable Kreuz‐Reaktivität zwischen dem Tc exkretorischen‐sekretorischen Extrakt, den gereinigten Der f 15 und gereinigten Zen‐1 bestand. Diese Kreuz‐Reaktivität involviert wahrscheinlich kreuz‐reaktive Glykane, da keine Inhibition zwischen dem Tc exkretorisch‐sekretorischen Extrakt und dem rekombinanten Der f 15 ohne ihre prognostizierten O‐Glykane bestand. Wir konnten ebenso eine heterogene Kreuz‐Reaktivität zwischen dem somatischen Tc Extrakt und Der p 11 (Paramyosin) sowie zwischen den rekombinanten Toxo c 3 und Der p 10 Tropomyosinen zeigen. Die Kreuz‐Reaktivität zwischen den Tropomyosinen und den Paramyosinen ist vermutlich auf die Peptid Epitope zurückzuführen, da diese rekombinanten Allergene nicht gykolysiert sind.

Schlussfolgerungen und klinische bedeutung: Bei Hunden mit Verdacht auf Allergien ist die Kreuz‐Reaktivität zwischen Tc und Df der Hunde komplex und heterogen. Einige dieser kreuz‐reaktiven IgE erkennen gemeinsame Glykane auf Der f 15 und Zen‐1, während einige auf peptische Epitope und gemeinsame Paramyosine und Tropomyosine abzielen. Wir schließen nicht aus, dass zusätzliche kreuz‐reaktive Allergene zwischen Df und Tc ebenfalls existieren könnten.

背景: 美洲尘螨(Df;屋尘螨)和犬弓首线虫(Tc)之间存在免疫球蛋白(Ig)E交叉反应,但其过敏原基础尚不清楚。 目的: 鉴定Df过敏原IgE与Tc的交叉反应。 动物: 73只疑似对Df过敏的犬的存档血清。 材料和方法: 我们在Df、Der f 15和Zen‐1(ELISA)或PAX过敏原的外壳上,结合使用Tc或重组Tc原肌球蛋白的排泄‐分泌和体细胞(即线虫)提取物抑制宠物过敏原(PAX)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。 结果: ELISA和PAX抑制证实Tc排泄‐分泌提取物、纯化的Der f 15和纯化的Zen‐1之间存在相互但可变的交叉反应。这种交叉反应可能涉及交叉反应性聚糖,因为没有预测的天然O‐聚糖,Tc排泄‐分泌提取物和重组Der f 15之间没有抑制作用。我们还证实了体细胞Tc提取物与Der p 11(副肌球蛋白)之间以及重组Toxo c 3和Der p 10原肌球蛋白之间存在异质交叉反应。原肌球蛋白和副肌球蛋白之间的交叉反应可能涉及肽表位,因为这些重组过敏原没有糖基化。 结论和临床相关性: 在疑似过敏的犬中,Tc和Df对犬的交叉反应是复杂和异质的。一些交叉反应性IgE识别Der f 15和Zen‐1上的共享聚糖,而另一些则靶向共享副肌球蛋白和原肌球蛋白上的肽表位。我们不排除Df和Tc之间也可能存在其他交叉反应性过敏原。.

Contexte: Une réactivité croisée des immunoglobulines (Ig)E a été démontrée entre Dermatophagoides farinae (Df; acarien de la poussière domestique) et le nématode Toxocara canis (Tc), mais sa base allergénique est inconnue.

Objectifs: Identifier les allergènes de Df présentant une réactivité IgE croisée avec ceux de Tc.

Animaux: Sérums archivés de 73 chiens soupçonnés d'être allergiques et sensibilisés à Df. MATÉRIELS ET MÉTHODES: Nous avons effectué une combinaison de Pet Allergy Xplorer (PAX) et d'enzyme‐linked immunosorbent assay (ELISA) avec des extraits sécrétoires et somatiques (c.‐à‐d. de nématodes) de Tc ou de tropomyosine recombinante de Tc sur des couches d'allergènes Df, Der f 15 et Zen‐1 (ELISA) ou PAX. RÉSULTATS: Les inhibitions ELISA et PAX ont établi qu'il existe une réactivité croisée mutuelle mais variable entre l'extrait excréteur‐sécréteur de Tc, Der f 15 purifié et Zen‐1 purifié. Cette réactivité croisée est susceptible d'impliquer des glycanes réactifs croisés, car il n'y a pas d'inhibition entre l'extrait sécrétoire de Tc et Der f 15 recombinant sans ses O‐glycanes naturels prédits. Nous avons également confirmé une réactivité croisée hétérogène entre l'extrait somatique de Tc et Der p 11 (paramyosine), ainsi qu'entre les tropomyosines recombinantes Toxo c 3 et Der p 10. La réactivité croisée entre les tropomyosines et les paramyosines est susceptible d'impliquer des épitopes peptidiques, car ces allergènes recombinants ne sont pas glycosylés.

Conclusions et pertinence clinique: Chez les chiens suspects d'allergies, la réactivité croisée entre le Tc et le Df est complexe et hétérogène. Une partie des IgE à réactivité croisée reconnaît des glycanes partagés sur Der f 15 et Zen‐1, tandis qu'une autre partie cible des épitopes peptidiques sur des paramyosines et tropomyosines partagées. Nous n'excluons pas l'existence d'autres allergènes à réaction croisée entre Df et Tc.

背景: Dermatophagoides farinae (Df;イエダニ)と線虫Toxocara canis (Tc)との間で免疫グロブリン(Ig)E交差反応性が示されているが、そのアレルゲンの基礎は不明である。 目的: 本研究の目的は、TcアレルゲンとIgE交差反応するDfアレルゲンを同定することであった。 対象動物: Dfに感作されたアレルギー疑いの犬73頭から採取した血清。 材料と方法: Df、Der f 15、Zen‐1 (ELISA) または PAXアレルゲンのコート上にTc の排泄分泌および体細胞 (線虫) 抽出物または組み換え Tc トロポミオシンによる阻害をPet Allergy Xplorer (PAX) および酵素結合免疫吸着測定法 (ELISA) を組み合わせて実施した。 結果: ELISAおよびPAX阻害により、Tc排泄分泌エキス、精製Der f 15および精製Zen‐1の間には、相互的であるが可変的な交差反応性があることが立証された。この交差反応性は交差反応性糖鎖が関与している可能性が高い。なぜなら、Tc排泄分泌エキスと、予測される天然のO‐糖鎖を持たない組換えDer f 15との間には阻害作用がないからである。また、体細胞Tc抽出物とDer p 11(パラミオシン)間、および組換えToxo c 3とDer p 10トロポミオシン間にも不均一な交差反応性が確認された。トロポミオシンとパラミオシン間の交差反応性は、これらの組換えアレルゲンがグリコシル化されていないことから、ペプチド性エピトープが関与している可能性が高い。 結論と臨床的意義: アレルギーが疑われる犬では、TcとDfの交差反応性は複雑で不均一である。交差反応性IgEの一部はDer f 15とZen‐1上の共有糖鎖を認存し、一部は共有パラミオシンとトロポミオシン上のペプチド性エピトープを標的とする。DfとTcの間にも交差反応性アレルゲンが存在する可能性は否定できない。.

Contexto: A reatividade cruzada da imunoglobulina (Ig)E foi demonstrada entre Dermatophagoides farinae (Df; ácaro da poeira doméstica) e o nematoide Toxocara canis (Tc), mas sua base alergênica é desconhecida.

Objetivos: Identificar os IgE Df‐reativos que fazem reação cruzada com Tc.

Animais: Soros arquivados de 73 cães alérgicos com suspeita de sensibilização a Df. MATERIAIS E MÉTODOS: Realizamos uma combinação inibições de Pet Allergy Xplorer (PAX) e ensaio imunoenzimático (ELISA) com extratos excretórios‐secretórios e somático (ou seja, nematoide) de Tc ou tropomiosina Tc recombinante em camadas de alérgenos Df, Der f 15 e Zen‐1 (ELISA) ou PAX.

Resultados: As inibições de ELISA e PAX estabeleceram que há reatividade cruzada mútua, porém variável, entre o extrato excretório‐secretório de Tc, Der f 15 purificado e Zen‐1 purificado. Essa reatividade cruzada provavelmente envolve glicanos de reação cruzada, pois não há inibição entre o extrato excretório‐secretório de Tc e Der f 15 recombinante sem seus O‐glicanos naturais previstos. Também confirmamos uma reatividade cruzada heterogênea entre o extrato somático de Tc e Der p 11 (paramiosina), bem como entre as tropomiosinas recombinantes Toxo c 3 e Der p 10. A reatividade cruzada entre tropomiosinas e paramiosinas provavelmente envolve epítopos peptídicos, pois esses alérgenos recombinantes não são glicosilados. CONCLUSÕES E RELEVÂNCIA CLÍNICA: Em cães com suspeita de alergias, a reatividade cruzada entre Tc e Df para cães é complexa e heterogênea. Algumas das IgE de reação cruzada reconhecem glicanos compartilhados em Der f 15 e Zen‐1, enquanto algumas têm como alvo epítopos peptídicos em paramiosinas e tropomiosinas compartilhadas. Não excluímos que alérgenos de reação cruzada adicionais entre Df e Tc também possam existir.

INTRODUCCIÓN: Se ha demostrado la reactividad cruzada de la inmunoglobulina (Ig)E entre Dermatophagoides farinae (Df; ácaro del polvo doméstico) y el nematodo Toxocara canis (Tc), aunque se desconoce su base alergénica.

Objetivos: Identificar los alérgenos de Df que promueven IgE de reactividad cruzada con los de Tc.

Animales: Sueros archivados de 73 perros con sospecha de alergia sensibilizados a Df. MATERIALES Y MÉTODOS: Realizamos una combinación de inhibiciones de Pet Allergy Xplorer (PAX) y de un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) con extractos excretores‐secretores y somáticos (es decir, del nematodo) de Tc o tropomiosina de Tc recombinante sobre capas de alérgenos Df, Der f 15 y Zen‐1 (ELISA) o PAX.

Resultados: Las inhibiciones de ELISA y PAX establecieron que existe una reactividad cruzada mutua aunque variable entre el extracto excretor‐secretor de Tc, Der f 15 purificado y Zen‐1 purificado. Es probable que esta reactividad cruzada involucre glicanos reactivos cruzados, ya que no hay inhibición entre el extracto excretor‐secretor de Tc y Der f 15 recombinante sin sus O‐glicanos naturales previstos. También confirmamos una reactividad cruzada heterogénea entre el extracto somático de Tc y Der p 11 (paramiosina), así como entre las tropomiosinas recombinantes Toxo c 3 y Der p 10. Es probable que la reactividad cruzada entre tropomiosinas y paramiosinas involucre epítopos peptídicos, ya que estos alérgenos recombinantes no están glicosilados. CONCLUSIONES Y RELEVANCIA CLÍNICA: En perros con sospecha de alergia, la reactividad cruzada entre Tc y Df para perros es compleja y heterogénea. Algunas de las IgE reactivas cruzadas reconocen glicanos compartidos en Der f 15 y Zen‐1, mientras que otras se dirigen a epítopos peptídicos en paramiosinas y tropomiosinas compartidas. No descartamos que también puedan existir alérgenos reactivos cruzados adicionales entre Df y Tc.

Keywords: Dermatophagoides; Toxocara; Der f 15; Zen‐1; allergen; cross‐reactivity; dog; paramyosin; tropomyosin.

MeSH terms

  • Allergens* / immunology
  • Animals
  • Antigens, Dermatophagoides / immunology
  • Cross Reactions* / immunology
  • Dermatophagoides farinae* / immunology
  • Dog Diseases* / immunology
  • Dog Diseases* / parasitology
  • Dogs
  • Enzyme-Linked Immunosorbent Assay / veterinary
  • Hypersensitivity* / immunology
  • Hypersensitivity* / veterinary
  • Immunoglobulin E* / blood
  • Immunoglobulin E* / immunology
  • Toxocara canis* / immunology
  • Tropomyosin / immunology

Substances

  • Allergens
  • Immunoglobulin E
  • Antigens, Dermatophagoides
  • Tropomyosin