Allergie alimentari, test sugli alimenti e loro affidabilità

Maurizio Paleologo

Maurizio Paleologo

Biologo, dopo 5 anni in Genego, una start-up presso la quale apprende il mestiere di immunochimico, fonda nel 1994 Tecna Srl. Tecna diviene l’unica azienda italiana a produrre con volumi significativi kit per contaminanti alimentari divenendo poi parte del gruppo Eurofins Technology. Dirige ora Affidia (www.affidia.tech), una Società Benefit che fornisce informazioni relative alla diagnostica alimentare.

Introduzione: la normativa sugli allergeni

Una percentuale non trascurabile della popolazione è allergica ad uno o più alimenti o additivi alimentari, negli USA si tratta del 5% dei bambini fino a 3 anni e del 3% tra gli adulti (1), in Europa ed Italia la situazione appare simile (2). La reattività dei vari soggetti è molto variabile, ne deriva la difficoltà a stabilire delle dosi soglia e di conseguenza delle concentrazioni massime ammissibili per gli allergeni. A testimonianza della gravità del problema va detto che annualmente muoiono in Italia circa 40 persone per shock anafilattico causato da allergeni alimentari, circa 10 nel Regno Unito e 150 negli Stati Uniti (3).

La Commissione Europea ha emesso nel 2011 un Regolamento che, riguardando in genere l’etichettatura degli alimenti, fissa anche gli obblighi che gli Operatori del Settore Alimentare (OSA) devono rispettare al fine di evitare casi di reazioni allergiche da parte dei consumatori (4). Successivamente, nel 2017, l’Italia ha normato la materia con un Decreto Legge che adegua le normative nazionali a quelle comunitarie e introduce il regime sanzionatorio per gli OSA (5). L’obbligo è quello di informare accuratamente il consumatore su quali allergeni sono presenti in quali prodotti.

E’ opportuno ricordare che l’obbligo di una etichettatura appropriata non riguarda solo gli alimenti tipicamente industriali (“preimballati”) ma anche quelle preparazioni realizzate nella ristorazione, bar e take-away che preparano cibi porzionati, panini, tramezzini e similari nonchè gelaterie e pasticcerie. La gran parte dei casi di reazioni allergiche si verificano infatti a seguito del consumo di preparazioni alimentari realizzate negli esercizi pubblici, più raramente per il consumo di prodotti industriali, circa il 70% dei casi di reazioni gravi deriverebbero da cibo consumato fuori casa (3).
Siamo quindi di fronte ad un ulteriore elemento critico: le situazioni in cui i consumatori sono esposti al rischio maggiore si verificano proprio in un ambito nel quale le azoni di riduzione del rischio sono più difficili da attuare.

I controlli analitici

La gestione del rischio da parte degli OSA che preparano cibo al dettaglio è fatta anzitutto di conoscenza degli ingredienti utilizzati e cura nel non contaminare in maniera incrociata il cibo che poi viene venduto, sia un piatto o un panino. E’ naturale che non si possa richiedere ad un bar di verificare con dei kit analitici se le superfici di lavoro o gli strumenti sono sufficientemente puliti, men che meno di far eseguire analisi per verificare se quanto dichiarano i fornitori circa i loro prodotti corrisponde al vero. In quel caso la riduzione del rischio dovrà essere effettuata soprattutto con la formazione del personale. 

Al contrario, nelle industrie le dimensioni aziendali e la produzione in serie rendono possibile e conveniente una gestione del rischio basata su validazione delle materie prime, validazione delle procedure di pulizia e sulla verifica dell’efficacia dell’intero processo. Mentre le analisi a campione per validare i fornitori, così come quelle sul prodotto finito possono essere eseguite con anche in laboratori conto terzi, la validazione delle procedure ed il monitoraggio degli impianti tra una produzione e l’altra vengono effettuati in loco con metodi rapidi, ancorché solo qualitativi.

Che tipo di tecnologie analitiche esistono

I metodi per la ricerca degli allergeni alimentari si dividono in metodi per i quali l’analita è una proteina, o dei peptidi tipici di una certa proteina e quelli che hanno come bersaglio specifiche sequenze di DNA tipiche della pianta o dell’animale dal quale derivano ingredienti allergenici. A loro volta, i metodi che vanno alla ricerca delle proteine sono di due tipologie: biochimici, immunochimici, basati sull’impiego di anticorpi (ELISA, LFD), e chimico-fisici, “strumentali”, basati sulla cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa. I metodi che ricercano il DNA tipico dell’alimento allergenico sono tutti attualmente basati sulla tecnica detta PCR (Polymerase Chain Reaction), generalmente nella versione Real-Time (RT).

Prenderemo qui in esame solo i sistemi analitici di tipo immunochimico, per il semplice motivo che la gran parte delle analisi di routine viene fatto con tali metodi, sia nelle aziende alimentari che nei laboratori conto terzi o di controllo pubblico. Una piccola parte che è soprattutto data da test PCR effettuati per alcuni allergeni che non si possono rilevare con metodica immunochimica, per esempio il sedano. Nella lista dei 14 allergeni che devono essere dichiarati e quindi tenuti sotto controllo, solo il sedano ed i solfiti non possono essere rilevati da kit immunochimici.

Come dicevano, i metodi più diffusi sono quelli che impiegano come “detector”, o elemento di riconoscimento, un anticorpo, mono o policlonale che sia. Le metodologie immunochimiche possibili sono diverse, principalmente si possono dividere in specifiche, “mono-target”, e multianalita o multiplex. Di nuovo, per brevità e praticità, dedicheremo la nostra attenzione alle prime, poiché i metodi multiplex, pur interessanti, hanno senso solo in particolari situazioni e sono ancora molto poco impiegati.

I metodi immunochimici si sono imposti perché in genere appaiono sufficientemente sensibili, sono relativamente economici (sia come costo del materiale e getta che per l’investimento, strumentale, nullo o modesto) facili da usare e in certe versioni, molto rapidi.
Tra questi sistemi specifici, come accennato, vi sono sia test da laboratorio, adatti ad analizzare molti campioni in parallelo, di solito quantitativi, e parliamo dei kit ELISA, che test da stabilimento, on-site, di solito qualitativi, e parliamo dei test tipo Lateral Flow Device (LFD) o immuno-cromatografici, comunemente chiamati “strip”.

Grazie a tali kit l‘industria alimentare di tutti il mondo, da anni, gestisce con efficacia il rischio allergeni, ma possiamo dire che non ci siamo problemi? Purtroppo no. I problemi principali sono due: il primo è la scarsa concordanza tra i vari kit, il secondo la sensibilità. 

La concordanza: come risulta evidente dai report dei test interlaboratorio (es. FAPAS) non di rado la media dei risultati che si ottengono con un certo kit ELISA si discosta in modo significativo dal valore trovato con il prodotto di una seconda e terza marca (6). Questo diventa grave quando la concentrazione è molto bassa e sfiora i limiti di rilevazione di uno dei prodotti impiegati: a quel punto anche dal punto di vista qualitativo i conti non tornano. Il secondo problema, cioè una sensibilità insufficiente, è meno evidente perché, non essendoci dei limiti di legge, vigendo la soglia zero, nessuno può contestare –paradossalmente- una sensibilità insufficiente a questi kit. 

Molte aziende cercano con attenzione il metodo più sensibile, ciò nonostante da alcuni studi –purtroppo non ancora pubblicati- risulterebbe che per alcuni allergeni i LOD dei kit, anche ELISA, sarebbero insufficienti a rilevare concentrazioni che, pur basse, possono scatenare la reazioni in alcuni soggetti (7). Inoltre è noto che in alcuni casi la sensibilità si riduce in modo significativo a seguito di trattamento termico dell’alimento (8). Se si aggiunge a questo l’oggettiva difficoltà di studiare le prestazioni dei kit in assenza o quasi di materiali di riferimento certificati e di un metodo ufficiale alternativo, in presenza di linee guida per la validazione dei metodi (9-13), appare chiaro come nei prossimi anni l’industria diagnostica avrà un notevole lavoro da fare per migliorare i propri prodotti.

Gli allergeni alimentari sono un rischio rilevante per una parte dei consumatori. Grazie alla disponibilità di kit analitici semplici e rapidi l’industria riesce a limitare molto i casi di danni ai consumatori, pur se una attenta analisi delle prestazioni dei kit faccia ritenere necessario un miglioramento degli stessi. Di certo l’area dove il rischio resta più alto è quella della ristorazione e del take-away. Tuttora in questo contesto le informazioni date ai consumatori sono carenti ed i casi di reazioni gravi sono purtroppo numerosi.

[1] Allen KJ. 2012. The epidemiology of IgE-mediated food allergy and anaphylaxis. Immunol. Allergy Clin. North. Am. 32:35-50.

[2] Burney P, Summers C, Chinn S, Het al. 2010. Prevalence and distribution of sensitization to foods in the European Community Respiratory Health Survey: a EuroPrevall analysis. Allergy 65:1182–8.

[3] Dati Società Italiana di Allergologia del 2017, USDA-FDA ed UK-FSA riferiti al 2016.

[4] Regolamento (UE) n. 1169/2011 (https://eur-lex.europa.eu/legal-content/IT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32011R1169&from=IT)

[5] Decreto Legge 231/2017 (https://www.gazzettaufficiale.it/eli/id/2018/2/8/18G00023/sg)

[6] FAPAS Report 27100, Soya in Wheat Flour, 2012.

[7] T. Holzhauser, Review of Suitability of Analytical Methods for Measuring Action Levels Determined by Variouis Guidelines, presentazione al Convegno “Food Allergy Forum”, 1-3 Aprile 2019, Amsterdam. 

[8] Effect of processing on recovery and variability associated with immunochemical analytical methods for multiple allergens in a singla matrix:sugar cookies. Khuda S, Slate A, Pereira M, Al-Taher F, Jackson L, Diaz-Amigo C, Bigley EC 3rd, Whitaker T, Williams KM. J Agric Food Chem. 2012 May 2;60(17):4195-203.

[9] UNI EN 15842:2010 Prodotti alimentari – Ricerca di allergeni alimentari – Considerazioni generali e validazione dei metodi. Milano: Ente Nazionale Italiano di Unificazione.

[10] Abbott M, Hayward S, Ross W, et al. 2010. Validation procedures for quantitative food allergen ELISA methods: community guidance and best practices. J AOAC Int 93:442–450.

[11] Paez V, Barrett WB, Deng X, et al. 2016. AOAC SMPR® 2016.002 Standard Method Performance Requirements for Detection and Quantitation of Selected Food Allergens. J AOAC Int 99:1122-1124.

[12] AOAC International 2016. Official Methods of Analysis – Appendix M. Validation Procedures for Quantitative Food Allergen ELISA Methods: Community Guidance and Best Practices. 20th Edition, AOAC INTERNATIONAL; Rockville, MD, USA.

[13] AOAC International 2017. Standard Method Performance Requirements for Quantitation of Chicken Egg by ELISA-Based Methods. SMPR®2017.020. Scaricabile da: http://www.aoac.org/AOAC_Prod_Imis/AOAC_Docs/ISPAM/SMPR_2017.020.pdf AOAC International 2018.  AOAC International 2018. Standard Method Performance Requirements for Quantitation of Milk by ELISA-Based Methods. SMPR®2018.003. Scaricabile da: http://www.aoac.org/AOAC_Prod_Imis/AOAC_Docs/ISPAM/SMPR_2018_003_for_Milk.pdf

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