SEGURIDAD ALIMENTARIA / FOOD SAFETY

PROTEÓMICA Y BIOLOGÍA DE SISTEMAS PARA EL ESTUDIO DE LA ALERGIA ALIMENTARIA

Mónica Carrera

Instituto de Investigaciones Marinas. Consejo Superior de Investigaciones Científicas

mcarrera@iim.csic.es

ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-2973-449X

PROTEOMICS AND SYSTEMS BIOLOGY FOR THE STUDY OF FOOD ALLERGY

CONTENIDOS

INTRODUCCIÓN Top

Las alergias alimentarias son uno de los principales problemas sanitarios que actualmente afectan a la mayor parte de los países industrializados. La Organización Mundial de la Alergia (WAO) destaca en su último informe la gran prevalencia que han experimentado estas enfermedades en los últimos veinte años, una tendencia que no muestra signos de moderación. Este considerable incremento está en estrecha correlación con la globalización de los mercados, con la mejora en la calidad de vida y con el control de las enfermedades infecciosas durante la infancia. Así, en la Unión Europea (UE), la alergia alimentaria es la enfermedad crónica más común en la edad infantil, llegando a tasas mayores del 6% en algunos países. En España, la prevalencia de este tipo de enfermedades en la población general es de un 3-4% (Sicherer y y Sampson, 2014Sicherer, S. H. y Sampson, H. A. (2014). Food allergy: epidemiology, pathogenesis, diagnosis and treatment. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 133, pp. 291-307. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.11.020.).

Un total de catorce alimentos (pescado, crustáceos, moluscos, gluten, huevos, lácteos, cacahuetes, soja, apio, frutos de cáscara, mostaza, granos de sésamo y dióxido de azufre-sulfitos y altramuces) están declarados como alérgenos por la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (European Food Safety Authority, EFSA).

En pacientes sensibilizados, los síntomas clínicos de la alergia alimentaria normalmente se manifiestan por medio de urticarias, conjuntivitis, rinitis, problemas gastrointestinales y dificultad respiratoria, dando lugar en el peor de los casos a un shock anafiláctico minutos después de la ingesta (Sampson, 2003Sampson, H. A. (2003). Anaphylaxis and emergency treatment. Pediatrics, 111, pp. 1601-1608.).

Para garantizar la seguridad de los consumidores, la Comisión Europea en su Directiva 2007/68/EC obliga a los distintos países a declarar y asegurar la presencia de cualquier alérgeno o derivado del mismo en el etiquetado de todos los productos alimenticios. Asimismo, la autoridad de la EFSA reconoció la alta prevalencia y alto riesgo en todo el mundo y reclamó a la comunidad científica la necesidad de desarrollar nuevos métodos de control y detección de dichos alérgenos en los productos alimentarios.

La alergia alimentaria presenta un origen multifactorial en donde se incluyen factores genéticos, inmunológicos y ambientales (Lorente, Laffond, Dávila y Moreno, 2001Lorente, F., Laffond, E., Dávila, I. y Moreno, E. (2001). Mecanismos de tolerancia inmunológica. Prevención primaria de la alergia a alimentos. Alergología e Inmunología Clínica, 16, pp. 58-75.). Es una hipersensibilidad alergénica tipo I mediada por la producción amplificada de inmunoglobulina E (IgE). Establecido el diagnóstico de alergia alimentaria, la exclusión del alimento alergénico, manteniendo los requerimientos nutricionales, es en la actualidad el único tratamiento apropiado para prevenir reacciones futuras. Hallar nuevas terapias para las alergias alimentarias, más allá de la simple supresión de la ingesta del alimento alergénico, forma parte de los objetivos actuales de la ciencia.

Figura 1. Principales áreas proteómicas y de biología de sistemas para el estudio de la alergia alimentaria [Descargar tamaño completo]

En este sentido, las poderosas metodologías -ómicas (Genómica, Proteómica, Metabolómica, etc) y de biología de sistemas están logrando un gran impacto en toda la comunidad científica. De hecho, a instancias de la comunidad científica dedicada al estudio de los alimentos, se ha establecido una nueva disciplina denominada Foodomics (Cifuentes, 2009Cifuentes, A. (2009). Food analysis and foodomics. Journal of Chromatography A, 1216, pp. 7109-7110. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2009.09.018.; Herrero, Simó, García-Cañas, Ibánez y Cifuentes, 2012Herrero, M., Simó, C., García-Cañas, V., Ibánez, E. y Cifuentes, A. (2012). Foodomics: MS-based strategies in modern food science and nutrition. Mass Spectrometry Reviews, 31, pp. 49-69. https://doi.org/10.1002/mas.20335.).

En esta revisión se describen los avances más recientes en las técnicas de proteómica de descubrimiento y dirigida (Discovery Proteomics y Targeted Proteomics), así como de las herramientas de biología de sistemas para el control y detección de alérgenos en los alimentos y para alcanzar una mayor comprensión de las bases moleculares de la alergia alimentaria (véase la figura 1). Resultados de gran transcendencia que están siendo útiles no solo para toda la comunidad científica sino también para las autoridades sanitarias e industrias alimentarias y farmacéuticas con el fin de garantizar la seguridad y proteger la salud de los consumidores.

PROTEÓMICA DE DESCUBRIMIENTO EN LA ALERGIA ALIMENTARIA Top

La proteómica de descubrimiento tiene como finalidad el estudio y caracterización a gran escala de los componentes de un determinado proteoma. Se basa en la identificación y cuantificación de las proteínas, la caracterización de sus modificaciones post-traduccionales (PTMs) y la identificación de péptidos y proteínas biomarcadoras. Así, las aproximaciones clásicas de la proteómica Bottom-up son prometedoras tecnologías para la caracterización e identificación de alérgenos alimentarios. Siguiendo esta metodología, la(s) proteína(s) de interés son sometidas a separación mediante electroforesis bidimensional (2-DE), electroforesis capilar (CE) o cromatografía líquida (LC), para a continuación ser digeridas utilizando enzimas (por ejemplo, tripsina) y los péptidos resultantes son entonces analizados por espectrometría de masas en tándem (MS/MS). Utilizando herramientas de búsqueda en las bases de datos, como SEQUEST, los espectros de fragmentación son asignados a posibles secuencias peptídicas y las asignaciones son seguidamente validadas utilizando programas como Percolator. Hasta la fecha, utilizando aproximaciones similares varias proteínas alergénicas han sido identificadas y caracterizadas (véase la tabla 1). Así, utilizando 2-DE, inmunobloting con sueros de pacientes alérgicos y análisis por espectrometría de masas con un analizador de tiempo de vuelo y desorción mediante láser asistida por matriz (MALDI-TOF) o por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) fueron identificados nuevos alérgenos de crustáceos, sésamo, avellana, pistacho, fruta y gluten (Marzban, Herndl, Maghuly, Katinger y Laimer, 2008Marzban, G., Herndl, A., Maghuly, F., Katinger, H. y Laimer, M. (2008). Mapping of fruit allergens by 2D electrophoresis and immunodetection. Expert Reviews in Proteomics, 5, pp. 61-75. https://doi.org/10.1586/14789450.5.1.61.; Ortea, Cañas y Gallardo, 2009Ortea, I., Cañas, B. y Gallardo, J. M. (2009). Mass spectrometry characterization of species-specific peptides from arginine kinase for the identification of commercially relevant shrimp species. Journal of Proteome Research, 8, pp. 5356-5362. https://doi.org/10.1021/pr900663d.; Carrera, Cañas, Vázquez y Gallardo, 2010Carrera, M., Cañas, B., Vázquez, J. y Gallardo, J. M. (2010). Extensive de novo sequencing of new parvalbumin isoforms using a novel combination of bottom-up proteomics, accurate molecular mass measurement by FTICR-MS, and selected MS/MS ion monitoring. Journal of Proteome Research, 9, pp. 4393-4406. https://doi.org/10.1021/pr100163e.; Martínez-Esteso et al., 2016Martínez-Esteso, M. J., Nørgaard, J., Brohée, M., Haraszi, R., Maquet, A. y O'Connor, G. (2016). Defining the wheat gluten peptide fingerprint via a discovery and targeted proteomics approach. Journal of Proteomics, 147, pp. 156-168. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.03.015.; Grishina, Bardina y Grishin, 2017Grishina, G., Bardina, L. y Grishin, A. (2017). 2D-electrophoresis and immunoblotting in food allergy. Methods in Molecular Biology, 1592, pp. 59-69. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6925-8_5.).

Una novedosa estrategia desarrollada por nuestro grupo de investigación permitió la secuenciación de novo completa de nuevos alérgenos alimentarios (Carrera et al., 2010Carrera, M., Cañas, B., Vázquez, J. y Gallardo, J. M. (2010). Extensive de novo sequencing of new parvalbumin isoforms using a novel combination of bottom-up proteomics, accurate molecular mass measurement by FTICR-MS, and selected MS/MS ion monitoring. Journal of Proteome Research, 9, pp. 4393-4406. https://doi.org/10.1021/pr100163e.). Esta estrategia fue aplicada para la caracterización de todas las parvalbúminas beta (β-PRVBs) de todas las especies comerciales de la familia Merlucciidae. Las β-PRVBs están consideradas como el principal alérgeno de los pescados (Elsayed y Bennich, 1975Elsayed, S. y Bennich, H. (1975). The primary structure of allergen M from cod. Scandinavian Journal of Immunology, 4, pp. 203-208. https://doi.org/10.1111/j.1365-3083.1975.tb02618.x.). Esta metodología se basa en la combinación de la estrategia clásica de la proteómica Bottom-up mediante geles 2-DE, la determinación de la masa molecular exacta de las proteínas intactas mediante espectrometría de masas de resonancia ciclotrónica de iones por transformada de Fourier (FTICR-MS) y la monitorización de los péptidos teóricos necesarios para completar las secuencias faltantes mediante monitorización de la fragmentación de un ion seleccionado (SMIM) en un espectrómetro de masas con un analizador de trampa iónica lineal (LTQ). Así, con esta estrategia se logró la secuenciación de novo completa de veinticinco nuevas isoformas de β-PRVBs (Carrera et al., 2010Carrera, M., Cañas, B., Vázquez, J. y Gallardo, J. M. (2010). Extensive de novo sequencing of new parvalbumin isoforms using a novel combination of bottom-up proteomics, accurate molecular mass measurement by FTICR-MS, and selected MS/MS ion monitoring. Journal of Proteome Research, 9, pp. 4393-4406. https://doi.org/10.1021/pr100163e.).

PROTEÓMICA DIRIGIDA EN LA ALERGIA ALIMENTARIA Top

La proteómica dirigida es una estrategia que permite el análisis selectivo de un determinado número de proteínas o péptidos seleccionados que normalmente son considerados como biomarcadores. Para ello el analizador del espectrómetro de masas es programado para que se centre en el análisis de determinados compuestos de interés mediante monitorización de la reacción de un ion/múltiples seleccionado(s) (SRM/MRM) en analizadores tipo triple cuadrupolo (QqQ) o híbridos cuadrupolo-trampa iónica (Q-Trap) o mediante SMIM (Jorge et al., 2007Jorge, I., Casas, E. M., Villar, M., Ortega-Pérez, I., López-Ferrer, D., Martínez-Ruíz, A. [...] y Vázquez, J. (2007). High-sensitivity analysis of specific peptides in complex samples by selected MS/MS ion monitoring and linear ion trap mass spectrometry: application to biological studies. Journal of Mass Spectrometry, 42, pp. 1391-1403. https://doi.org/10.1002/jms.1314.). Además, en equipos de espectrometría de masas de alta resolución (HRMS), como los espectrómetros de masas tipo Q-Orbitrap, se logra una mejora en la velocidad, sensibilidad y rango dinámico de la monitorización, denominándose en este caso monitorización de la reacción en paralelo de un ion/múltiples seleccionado(s) (PRM). Estos últimos modos de trabajo (SMIM/PRM) son los más avanzados y presentan dos importantes ventajas frente a los otros modos de barrido: por un lado, consiguen un considerable incremento en la sensibilidad debido al promedio de varios espectros de fragmentación (MS/MS), de principal importancia para confirmar la naturaleza o secuencia de la especie identificada, y por el otro, es un modo de trabajo que permite obtener cromatogramas virtuales para los diferentes iones fragmento.

En el caso de la alergia alimentaria, la proteómica dirigida se ha aplicado para la detección y cuantificación en los productos alimenticios de la presencia o no de determinados alérgenos alimentarios (véase la tabla 1). Así, la monitorización mediante LC-SRM/MRM en instrumentos tipo QqQ o Q-Trap ha permitido la detección y cuantificación específica de la presencia de gluten, huevos, lácteos, soja, avellanas, nueces, almendras o cacahuetes en productos alimenticios (Pilolli, Angelis y Monaci, 2017Pilolli, R., Angelis, E. de y Monaci, L. (2017). Streamlining the analytical workflow for multiplex MS/MS allergen detection in processed foods. Food Chemistry, 221, pp. 1747-1753. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.10.110.; Angelis, Pilolli y Monaci, 2017Angelis, E. de, Pilolli, R. y Monaci, L. (2017). Coupling SPE on-line pre-enrichment with HPLC and MS/MS for the sensitive detection of multiple allergens in wine. Food Control, 73, pp. 814-820. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2016.09.031.; Ansari, Stoppacher, Rudolf, Schuhmacher y Baumgartner, 2011Ansari, P., Stoppacher, N., Rudolf, J., Schuhmacher, R. y Baumgartner, S. (2011). Selection of possible marker peptides for the detection of major ruminant milk proteins in food by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 399, pp. 1105-1115. https://doi.org/10.1007/s00216-010-4422-0.; Careri, Elviri, Lagos et al., 2008Careri, M., Elviri, L., Lagos, J. B., Mangia, A., Speroni, F. y Terenghi, M. (2008). Selective and rapid immunomagnetic bead-based sample treatment for the liquid chromatography-electrospray ion-trap mass spectrometry detection of Ara h3/4 peanut protein in foods. Journal of Chromatogr A, 1206, pp. 89-94. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2008.07.091.; Cryar et al., 2012Cryar, A., Pritchard, C., Burkitt, W., Walker, M., O’Connor, G. y Quaglia, M. (2012). A mass spectrometry-based reference method for the analysis of lysozyme in wine and the production of certified reference materials. Journal of the Association of Public Analysis, 40, pp. 77-80.; Heick, Fischer y Pöpping, 2011Heick, J., Fischer, M. y Pöpping, B. (2011). First screening method for the simultaneous detection of seven allergens by liquid chromatography mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1218, pp. 938-943. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.12.067.; Lutter, Parisod y Weymuth, 2011Lutter, P., Parisod, V. y Weymuth, H. (2011). Development and validation of a method for the quantification of milk proteins in food products based on liquid chromatography with mass spectrometric detection. Journal of AOAC International, 94, pp. 1043-1059. https://doi.org/10.1093/jaoac/94.4.1043.; Martínez-Esteso et al., 2016Martínez-Esteso, M. J., Nørgaard, J., Brohée, M., Haraszi, R., Maquet, A. y O'Connor, G. (2016). Defining the wheat gluten peptide fingerprint via a discovery and targeted proteomics approach. Journal of Proteomics, 147, pp. 156-168. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.03.015.; Pedreschi, Nørgaard y Maquet, 2012Pedreschi, R., Nørgaard, J. y Maquet, A. (2012). Current challenges in detecting food allergens by shotgun and targeted proteomic approaches: a case study on traces of peanut allergens in baked cookies. Nutrients, 4, pp. 132-150. https://doi.org/10.3390/nu4020132.; Sealey-Voyksner, Khosla, Voyksner y Jorgenson, 2010Sealey-Voyksner, J. A., Khosla, C., Voyksner, R. D. y Jorgenson, J. W. (2010). Novel aspects of quantitation of immunogenic wheat gluten peptides by liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1217, pp. 4167-4183. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2010.01.067.) (véase la tabla 1). Asimismo, utilizando instrumentos de alta resolución como el Q-Orbitrap fue posible la detección a nivel de trazas de alérgenos de cacahuetes, leche o huevos en otros productos alimenticios (Monaci, Angelis, Bavaro y Pilolli, 2015Monaci, L., Angelis, E. de, Bavaro, S. L. y Pilolli, R. (2015). High-resolution OrbitrapTM-based mass spectrometry for rapid detection of peanuts in nuts. Food Additive & Contaminants: Part A: Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment, 32, pp. 1607-1616. https://doi.org/10.1080/19440049.2015.1070235.; Monaci, Losito, Angelis, Pilolli y Visconti, 2013Monaci, L., Losito, I., Angelis, E. de, Pilolli, R. y Visconti, A. (2013). Multi-allergen quantification of fining-related egg and milk proteins in white wines by high-resolution mass spectrometry. Rapid Communication in Mass Spectrometry, 27, pp. 2009-2018. https://doi.org/10.1002/rcm.6662.; Monaci, Losito, Palmisano y Visconti, 2011Monaci, L., Losito, I., Palmisano, F. y Visconti, A. (2011). Reliable detection of milk allergens in food using a high-resolution, stand-alone mass spectrometer. Journal of AOAC International, 94, pp. 1034-1042. https://doi.org/10.1093/jaoac/94.4.1034.). Por otra parte, hay que destacar que nuestro grupo de investigación desarrolló una novedosa metodología para la detección de todas las β-PRVBs de pescado en cualquier producto alimenticio (Carrera, Cañas y Gallardo, 2012Carrera, M., Cañas, B. y Gallardo, J. M. (2012). Rapid direct detection of the major fish allergen, parvalbumin, by selected MS/MS ion monitoring mass spectrometry. Journal of Proteomics, 75, pp. 3211-3220. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2012.03.030.). El método se basa en los siguientes pasos: (i) purificación rápida de las β-PRVBs (proteínas termoestables) por tratamiento con calor (tiempo: 45 min.), (ii) digestión ultrarrápida con tripsina empleando ultrasonidos de alta intensidad focalizados (HIFU) (tiempo: 2 min.), y (iii) monitorización mediante SMIM de los péptidos biomarcadores para la detección de las β-PRVBs en un LTQ (tiempo: 60 min.). Esta estrategia permite la detección directa del principal alérgeno de los pescados (β-PRVBs) en cualquier producto alimenticio en menos de dos horas. Es el método más rápido descrito hasta el momento. Esta estrategia también se ha aplicado para la detección de la proteína alergénica y termoestable Ani s 9, específica de los Anisákidos, en cualquier producto alimenticio (Carrera, Gallardo, Pascual, González y Medina, 2016Carrera, M., Gallardo, J. M., Pascual, S., González, A. F. y Medina, I. (2016). Protein biomarker Discovery and fast monitoring for the identification and detection of Anisakids by parallel reaction monitoring (PRM) mass spectrometry. Journal of Proteomics, 142, pp. 130-137. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.05.012.).

Por otra parte, los espectrómetros de masas en modo de adquisición independiente de datos (DIA) en equipos de HRMS o en equipos de movilidad iónica (DIA-IM-MS) han permitido la detección de trazas de huevo, leche o cacahuetes en varios alimentos (Johnson et al., 2016Johnson, P. E., Sayers, R. L., Gethings, L. A., Balasundaram, A., Marsh, J. T., Langridge, J. I. y Clare Mills, E. N. (2016). Quantitative proteomic profiling of peanut allergens in food ingredients used for oral food challenges. Analytical Chemistry, 88, pp. 5689-5695. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b04466.; Monaci et al., 2013Monaci, L., Losito, I., Angelis, E. de, Pilolli, R. y Visconti, A. (2013). Multi-allergen quantification of fining-related egg and milk proteins in white wines by high-resolution mass spectrometry. Rapid Communication in Mass Spectrometry, 27, pp. 2009-2018. https://doi.org/10.1002/rcm.6662.). Finalmente, los métodos de proteómica Top-Down permiten la detección y cuantificación de los alérgenos alimentarios a nivel de proteína intacta sin necesidad de digestión previa con enzimas. Para ello, se necesitan de equipos HRMS como el FTICR-MS o el Orbitrap Fusion implementada con fotodisociación inducida por ultravioleta UVPD. Estos métodos se han aplicado para la detección de leche en muestras de zumos de frutas (Monaci y van Hengel, 2008Monaci, L. y van Hengel, A. J. (2008). Development of a method for the quantification of whey allergen traces in mixed-fruit juices based on LC with MS detection. Journal of Chromatography, 1192, pp. 113-120. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2008.03.041.) y para la detección de β-PRVBs en pescado (Carrera et al., 2015Carrera, M., Weisbrod, C., Lopez-Ferrer, D., Huguet, R., Gallardo, J. M., Schwartz, J. y Huhmer, A. (2015). Top-down, high-throughput of thermostable allergens using complementary MS/MS fragmentation strategies. Thermo Fisher Scientific, PN64488-EN 0615S.).

BIOLOGÍA DE SISTEMAS EN LA ALERGIA ALIMENTARIA Top

La biología de sistemas es una ciencia integradora que utiliza la información obtenida de las ciencias -ómicas, como la proteómica, junto con las herramientas bioinformáticas y la modelización computacional para entender y predecir las propiedades de los sistemas biológicos desde un punto de vista holístico.

Aunque la respuesta de los linfocitos T y B a un alérgeno presenta un proceso similar a la respuesta frente a un antígeno convencional, es decir, el linfocito T (del tipo Th2) reconoce un péptido del alérgeno procesado y presentado por una célula presentadora de antígeno en la molécula del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase II, lo que desemboca en la cooperación y diferenciación de los linfocitos B para dar lugar a células plasmáticas secretoras de IgE, parece ser que su inapropiado mecanismo de activación presenta un papel fundamental en la etapa de sensibilización de los pacientes atópicos (Maggi, 1998Maggi, E. (1998). The TH1/TH2 paradigm in allergy. Immunotechnology, 3, pp. 233-244. https://doi.org/10.1016/S1380-2933(97)10005-7.). Por esta razón, la investigación de los mecanismos moleculares de esta inapropiada activación de las células T y B es de gran interés científico, no solamente para comprender mejor los procesos alergénicos sino también para entender todos aquellos procesos de respuesta inapropiada de los linfocitos, en donde se interrumpe la tolerancia inmunológica. Así las novedosas técnicas de biología de sistemas permitirán desarrollar modelos computacionales de los mecanismos de transducción de señales y de activación de los linfocitos T y B en los casos de alergia alimentaria. Dichos modelos podrían identificar potenciales dianas diagnósticas y terapéuticas. En vista de esto, nuestro grupo está trabajando en herramientas de biología de sistemas utilizando datos proteómicos para alcanzar una mayor comprensión de las bases moleculares de la alergia al pescado. Para ello, se están desarrollando estudios de activación de las células T en casos de alergia al pescado, involucrando principalmente cambios en la abundancia proteica, interacciones proteína-proteína y modificaciones post-traduccionales (PTMs), principalmente fosforilaciones (Carrera, Cañas. y López-Ferrer, 2017Carrera, M., Cañas, B. y López-Ferrer, D. (2017). Fast global phosphoproteome profiling of Jurkat T cells by HIFU-TiO2- SCX-LC-MS/MS. Analytical Chemistry, 89, pp. 8853-8862. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.7b01321.). Así la aplicación de estas herramientas de biología de sistemas y simulación matemática culminarán con la generación de un modelo in-silico que prediga el comportamiento de las células T en el caso de la alergia al pescado. Este modelo tendrá un impacto directo en la identificación de potenciales dianas para el desarrollo de nuevos fármacos que logren el tratamiento y control de estas enfermedades alérgicas.

Tabla 1. Resumen de las últimas aplicaciones proteómicas para el estudio de la alergia alimentaria [Descargar tamaño completo]

CONCLUSIONES Y NUEVAS PERSPECTIVAS Top

En esta revisión se resumen las capacidades de la proteómica y de la biología de sistemas para el estudio de la alergia alimentaria. La combinación de las dos principales estrategias proteómicas (Descubrimiento y Dirigida) han permitido la secuenciación de novo completa de nuevos alérgenos alimentarios. Asimismo, la monitorización de varios péptidos biomarcadores de alérgenos mediante SMIM o PRM permite la detección rápida de los alérgenos en cualquier producto alimenticio en menos de 2 horas.

Por otra parte, la aplicación de la cuantificación absoluta mediante AQUA-LC-MRM (Ahsan, Rao, Gruppuso, Ramratnam y Salomon, 2016Ahsan, N., Rao, R. S. P., Gruppuso, P. A., Ramratnam, B. y Salomon, A. R. (2016). Targeted proteomics: current status and future perspectives for quantification of food allergens. Journal of Proteomics, 143, pp. 15-23. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.04.018.), el uso de la electroforesis capilar (CE) acoplada a aproximaciones de proteómica Top-Down en instrumentos de HRMS (Álvarez, Montero, Llorens, Castro-Puyana y Cifuentes, 2018Álvarez, G., Montero, L., Llorens, L., Castro-Puyana, M. y Cifuentes, A. (2018). Recent advances in the application of capillary electromigration methods for food analysis and Foodomics. Electrophoresis, 39, pp. 136-159. https://doi.org/10.1002/elps.201700321.), la proteómica Cross-Talk y el empleo de los nuevos modos de fragmentación como HCD (high-collision dissociation), ETDhcD (electron-transfer-high-collision dissociation) y UVPD (ultraviolet photo-dissociation) para lograr la secuenciación de novo completa de proteínas intactas, son las nuevas perspectivas que se están empezando a utilizar en el campo de la alergia alimentaria. Además, la incorporación de estos resultados en sistemas portátiles, nano-biosensores tipo lab-on-a-chip, arrays de proteínas o sistemas de microfluídica (Neethirajan, Weng, Tah, Cordero y Ragavan, 2018Neethirajan, S., Weng, X., Tah, A., Cordero, O. y Ragavan, K. V. (2018). Nano-biosensor platforms for detecting food allergens – New trends. Sensing and Bio-Sensing Research, 18, pp. 13-30. https://doi.org/10.1016/j.sbsr.2018.02.005.), ofrecen nuevas ventajas para la industria alimentaria y las autoridades de control alimentario para poder realizar los análisis de control de los alérgenos alimentarios en sus propias compañías sin necesidad de personal especializado e instrumentación costosa con el fin de garantizar al consumidor una seguridad alimentaria.

AGRADECIMIENTOSTop

La revisión presentada tiene su origen en la actividad científica de la autora y de los coautores que figuran en sus publicaciones, gracias a la financiación de los proyectos de investigación de la Fundación Ramón Areces (XVII Concurso Nacional) y de la Agencia Gallega de Innovación GAIN, Xunta de Galicia, Proyectos de Excelencia 2018 (IN607D 2017/01).

BIBLIOGRAFÍATop