The growing need for sustainable food sources and the emerging role of insects as a protein resource require careful safety assessments, particularly in terms of allergenic potential. This work is part of the European project CIPROMED, which aims to valorize food by-products for the sustainable production of alternative proteins. The present study investigated the possible cross-allergenicity of proteins from Tenebrio molitor and Ceratitis capitata in patients allergic to shrimps and/or house dust mites. Sera from 34 patients were analyzed using immunoblotting and mass spectrometry techniques to identify the proteins involved in immunological recognition. Finally, the amino acid sequences of the detected proteins were aligned with their homologs in shrimp and house dust mite to evaluate their percentage of similarity. The results showed reactivity in 85% of patients exposed to Tenebrio molitor and in 65% of those exposed to Ceratitis capitata, highlighting significant cross-reactivity. Among the proteins identified, tropomyosin and arginine kinase showed the highest degrees of similarity. Conversely, troponin subunits T and I and apolipoprotein exhibited similarity values equal to or below 25%. These findings confirm the potential risk of cross-allergenicity between edible insects, shrimp, and house dust mites. Furthermore, cross-reactivity is influenced by the insect species, any processing (e.g., cooking), and the primary food allergen to which the patient is sensitized. Considering the variability in reactions to shrimp and mites, a larger patient cohort could provide more definitive insights.

La crescente necessità di fonti alimentari sostenibili e il ruolo emergente degli insetti come risorsa proteica richiedono un’attenta valutazione della loro sicurezza, in questo caso focalizzata sull’aspetto allergologico. Il lavoro fa parte del progetto europeo CIPROMED, volto alla valorizzazione di sottoprodotti alimentari per una produzione sostenibile delle proteine alternative. Il presente studio ha analizzato la possibile cross-allergenicità di proteine di Tenebrio molitor e Ceratitis capitata in pazienti allergici a gamberetti e/o acari della polvere. Sono stati analizzati i sieri di 34 pazienti attraverso tecniche di immunoblotting e spettrometria di massa, al fine di identificare le proteine coinvolte nel riconoscimento immunologico. Infine, le sequenze aminoacidiche delle proteine rilevate sono state allineate con quelle omologhe in gamberetto e acaro della polvere per valutarne la percentuale di similarità. I risultati mostrano una reattività nell’85% dei pazienti esposti a Tenebrio molitor mentre nel 65% di quelli esposti a Ceratitis capitata, evidenziando una significativa cross-reattività. Tra le proteine identificate, quelle col maggiore grado di similarità sono state la tropomiosina e l’arginina chinasi. Viceversa, le subunità T ed I della troponina e l’apolipoproteina hanno mostrato valori di similarità pari o inferiori al 25%. Questi risultati confermano il potenziale rischio di una cross-allergenicità tra gli insetti edibili, il gamberetto e l’acaro della polvere. Inoltre, la cross-reattività è influenzata dalla specie d’insetto, dagli eventuali trattamenti (cottura) e dagli allergeni dell’alimento primario verso i quali il paziente si è sensibilizzato. Vista la variabilità circa le differenze di reazione verso acaro della polvere e gamberetto, un numero più consistente di pazienti potrebbe fornire informazioni più chiare.

Valutazione della cross-allergenicità di proteine di insetti edibili in pazienti allergici a crostacei e/o acari della polvere

TOSORATTI, SIMONE
2023/2024

Abstract

La crescente necessità di fonti alimentari sostenibili e il ruolo emergente degli insetti come risorsa proteica richiedono un’attenta valutazione della loro sicurezza, in questo caso focalizzata sull’aspetto allergologico. Il lavoro fa parte del progetto europeo CIPROMED, volto alla valorizzazione di sottoprodotti alimentari per una produzione sostenibile delle proteine alternative. Il presente studio ha analizzato la possibile cross-allergenicità di proteine di Tenebrio molitor e Ceratitis capitata in pazienti allergici a gamberetti e/o acari della polvere. Sono stati analizzati i sieri di 34 pazienti attraverso tecniche di immunoblotting e spettrometria di massa, al fine di identificare le proteine coinvolte nel riconoscimento immunologico. Infine, le sequenze aminoacidiche delle proteine rilevate sono state allineate con quelle omologhe in gamberetto e acaro della polvere per valutarne la percentuale di similarità. I risultati mostrano una reattività nell’85% dei pazienti esposti a Tenebrio molitor mentre nel 65% di quelli esposti a Ceratitis capitata, evidenziando una significativa cross-reattività. Tra le proteine identificate, quelle col maggiore grado di similarità sono state la tropomiosina e l’arginina chinasi. Viceversa, le subunità T ed I della troponina e l’apolipoproteina hanno mostrato valori di similarità pari o inferiori al 25%. Questi risultati confermano il potenziale rischio di una cross-allergenicità tra gli insetti edibili, il gamberetto e l’acaro della polvere. Inoltre, la cross-reattività è influenzata dalla specie d’insetto, dagli eventuali trattamenti (cottura) e dagli allergeni dell’alimento primario verso i quali il paziente si è sensibilizzato. Vista la variabilità circa le differenze di reazione verso acaro della polvere e gamberetto, un numero più consistente di pazienti potrebbe fornire informazioni più chiare.
Evaluation of cross-allergy of edible insect proteins in patients allergic to crustaceans and/or house dust mites
The growing need for sustainable food sources and the emerging role of insects as a protein resource require careful safety assessments, particularly in terms of allergenic potential. This work is part of the European project CIPROMED, which aims to valorize food by-products for the sustainable production of alternative proteins. The present study investigated the possible cross-allergenicity of proteins from Tenebrio molitor and Ceratitis capitata in patients allergic to shrimps and/or house dust mites. Sera from 34 patients were analyzed using immunoblotting and mass spectrometry techniques to identify the proteins involved in immunological recognition. Finally, the amino acid sequences of the detected proteins were aligned with their homologs in shrimp and house dust mite to evaluate their percentage of similarity. The results showed reactivity in 85% of patients exposed to Tenebrio molitor and in 65% of those exposed to Ceratitis capitata, highlighting significant cross-reactivity. Among the proteins identified, tropomyosin and arginine kinase showed the highest degrees of similarity. Conversely, troponin subunits T and I and apolipoprotein exhibited similarity values equal to or below 25%. These findings confirm the potential risk of cross-allergenicity between edible insects, shrimp, and house dust mites. Furthermore, cross-reactivity is influenced by the insect species, any processing (e.g., cooking), and the primary food allergen to which the patient is sensitized. Considering the variability in reactions to shrimp and mites, a larger patient cohort could provide more definitive insights.
BOSCO, DOMENICO
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14240/167285