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En la alergia alimentaria, el alérgeno es principalmente una proteína de un alimento con el que entramos en conexión por ingestión, contacto o inhalación. En el caso de la leche de vaca, todas sus proteínas tienen poder antigénico (de provocar alergia); sin embargo, no todas ellas tienen la misma capacidad sensibilizante. La caseína representa el 84% de las proteínas lácteas, por lo que está implicada en el mayor número de este tipo de alergias.

Nuestro organismo crea anticuerpos que nos defienden de infecciones bacterianas, víricas, etc. En las personas alérgicas, en la mayoría de los casos, se produce un anticuerpo, la IgE (inmunoglobulina E) dirigido contra el producto que actúa como alérgeno. La unión entre el alérgeno y la inmunoglobulina E desencadena la reacción alérgica en cualquier órgano o sistema. No obstante, lo más frecuente es que el órgano de choque sea la piel, el tubo digestivo o el aparato respiratorio, salvo cuando se produce una reacción generalizada que afecte a diversos órganos y compromete la vida de la persona. Esta reacción (shock anafiláctico) aparece inmediatamente después de la ingesta del alimento o pasados unos minutos, y necesita un tratamiento urgente.

Las manifestaciones clínicas en la alergia pueden tener un inicio agudo, durante los primeros seis meses de vida, con diarrea grave, vómitos, dolores cólicos abdominales y otros síntomas (fiebre, distensión abdominal); o un inicio tardío que puede provocar retraso en el crecimiento, heces voluminosas, distensión abdominal y signos de malnutrición como anemia ferropénica (ver capítulo de Anemias).