Assessment of the Efficacy of Molecular Diagnostics in Children with Cow’s Milk Protein Allergy: Results of Observation
Authors: Мацюра О.И. , Беш Л.В. , Гутор Т.Г. , Лукьяненко Н.С. , Ковальская О.Р. , Сливинская-Курчак К.Б. 
Published: March 2022

Введение. Аллергия к белкам коровьего молока является актуальной проблемой в педиатрии и охватывает от 0,5% до 3% детей в возрасте до 1 года. У 60% детей с аллергией к белкам коровьего молока наблюдаются IgE-зависимая форма и появление симптомов преимущественно от нескольких минут до нескольких часов с момента потребления аллергена. Молекулярная диагностика открывает много новых возможностей для диагностики различных форм аллергии и прогнозирования эффективности лечения.Цель. Оценить эффективность молекулярной диагностики у детей с аллергией к белкам коровьего молока при различных терапевтических тактиках.Материалы и методы. Критерии включения в исследование: дети в возрасте 6 месяцев – 3 лет, положительный кожный прик-тест к молоку (папула ≥3 мм методом прик) и уровень специфических IgE к молоку ≥0,35 kUa/L в сыворотке крови, положительная оральная провокационная проба (ОПП). У детей наблюдались клинические изменения при употреблении молока. В исследование не привлекали пациентов, у которых в анамнезе была анафилаксия, имелись тяжелые сопутствующие или аутоиммунные заболевания, противопоказания к проведению ОПП. Все 60 пациентов, а также их родители или опекуны дали письменное согласие на участие в исследовании. Оценка молекулярного профиля проводилась по выявлению мажорных компонентов молока (Bos d 8 – казеин, Bos d 5 – β-лактоглобулин, Bos d 4 – α-лактальбумин), минорного (Bos d 6 – бычий сывороточный альбумин) и перекрестно-реактивных с альбумином (Fel d 2 – аллерген кошки домашней 2, Can f 3 – аллерген собаки домашней 3).Результаты. Когорта исследования состояла из 60 пациентов с аллергией на коровье молоко, рандомизированных на две группы, сопоставимые по возрасту (p=0,88) и полу (p=0,3). Анализ молекулярного профиля компонентов молока позволил выявить самые высокие уровни показателей в группе мажорных молекул: Bos d 4 (2,10 kUa/L в группе детей, получающих специфическую оральную индукцию толерантности, и 2,00 kUa/L в группе детей, находящихся на элиминационной диете), Bos d 8 (1,90 kUa/L и 1,55 kUa/L соответственно) и Bos d 5 (0,85 kUa/L и 1,60 kUa/L соответственно).Диаметр папулы кожного прик-теста имел статистически значимую корреляционную связь с sIgE к молоку (r=0,51) и Bos d 8 (r=0,44). Bos d 8 имел статистически значимую корреляционную связь с диаметром папулы (r=0,44), а также с Сan f 3 (r=0,39) и Bos d 4 (r=0,28). Bos d 6 имел статистически значимую корреляционную связь с Fel d 2 (r=0,64) и Can f 3 (r=0,44). Полученные данные подтверждают, что бычий сывороточный альбумин свидетельствует о перекрестной реактивности с аллергенами животных, в частности кота и собаки. Детей наблюдали в течение трех лет.Выводы. 1. Оценка молекулярного профиля важна для диагностики и лечения аллергии к белкам коровьего молока, независимо от выбора терапевтической тактики – специфической оральной индукции толерантности или элиминационной диеты. Выявление индивидуально значимых пищевых аллергенов дает возможность определения индивидуальных показаний и противопоказаний для проведения оральных провокационных проб и выбора наиболее оптимального лечения, в частности специфической оральной индукции толерантности как болезнь-модифицирующей иммунотерапии. 2. Аллергия к белкам коровьего молока сопровождается наличием мажорных молекул, в частности α-лактальбумина (Bos d 4), казеина (Bos d 8) и β-лактоглобулина (Bos d 5). 3. Казеин (Bos d 8) является мажорным термостабильным компонентом белка коровьего молока и имеет статистически значимую положительную корреляционную связь с диаметром папулы (r=0,44), Сan f 3 (r=0,39) и Bos d 4 (r=0,28). 4. Бычий сывороточный альбумин (Bos d 6) является минорным компонентом молока и имеет статистически значимую положительную корреляционную связь с Fel d 2 (r=0,64) и Can f 3 (r=0,44), что свидетельствует о перекрестной реактивности с животными, в частности котом и собакой.

Introduction. Cow’s milk protein allergy is an urgent problem in pediatrics and affects from 0.5% to 3% of infants under one year. IgE-dependent form is present in 60% of children with cow’s milk protein allergy and occurrence of symptoms is usually observed from several minutes to several hours from the time of allergen consumption. Molecular diagnostics opens many new opportunities for diagnosing different forms of allergy and prognosticating efficacy of treatment. Purpose. To assess the effectiveness of molecular diagnostics in children with cow’s milk allergy in different therapeutic tactics.Materials and methods. Inclusion criteria of the investigation: children from six month to three years old, positive skin test to milk (papule ≥3 mm with prick method) and specific IgE to milk ≥0.35 kUa/L in the serum, positive oral provocation test (OPT). The children had clinical changes associated milk consumption. The research did not include patients with anaphylaxis in anamnesis, present severe concomitant or autoimmune diseases, contraindications to OPT. All 60 patients and their parents or custodians gave written consent to participation in the investigation. Assessment of a molecular profile was performed for detecting major components of milk (Bos d 8 – casein, Bos d 5 – β-Lactoglobulin, Bos d 4 – α-lactalbumin), minor (Bos d 6 – bovine serum albumin) and cross-reactive ones with serum albumin (Fel d 2 – felis domesticus allergen 2, Can f 3 – canis familiaris allergen 3).Results. The study cohort consisted of 60 cow’s milk allergic patients, randomized into two groups, compared based on age (p=0.88) and gender (p=0.3).Analysis of a molecular profile of milk components permitted to detect the highest indices in the group of major molecules: Bos d 4 (2.10 kUa/L in specific oral tolerance group and2.00 kUa/L in elimination diet group), Bos d 8 (1.90 kUa/L and 1.55 kUa/L respectively) and Bos d 5 (0.85 kUa/L and 1.60 kUa/L respectively).A skin prick test papule diameter had a statistically significant correlation with sIgE to milk (r=0.51) and Bos d 8 (r=0.44). Bos d 8 had a statistically significant correlation with papule diameter (r=0.44), as well as with Сan f 3 (r=0.39) and Bos d 4 (r=0.28). Bos d 6 had a statistically significant correlation with Fel d 2 (r=0.64) and Can f 3 (r=0.44). The obtained data confirm that bovine serum albumin indicates cross-reactivity with animals, particularly a cat and a dog. The children were observed for three years.Conclusions. 1. Assessment of a molecular profile is important for diagnosis and treatment of cow’s milk protein allergy irrespective of a choice of therapeutic tactics – specific oral tolerance induction or elimination diet. Identification of individually significant food allergens makes it possible to determine individual indications and contraindications for oral provocation test and select the most appropriate treatment, in particular, specific oral tolerance induction as a disease-modifying immunotherapy. 2. Cow’s milk protein allergy is basically accompanied by the presence of major molecules, in particular α-lactalbumin (Bos d 4), casein (Bos d 8) and β-lactoglobulin (Bos d 5). 3. Casein (Bos d 8) is a major thermostable component of cow’s milk protein and has a statistically significant positive correlation with a papule diameter (r=0.44), Сan f 3 (r=0.39) and Bos d 4 (r=0.28). 4. Bovine serum albumin (Bos d 6) is a minor component of milk and has a statistically significant positive correlation with Fel d 2 (r=0.64) and Can f 3 (r=0.44), which indicates cross- reactivity with animals, particularly a cat and a dog.