Виявлено першу стадію алергічних реакцій, що відкриває нові можливості для профілактики

Вчені з медичної школи Duke-NUS визначили, як починається ланцюг подій після того, як людина вступає в контакт з алергеном, таким як арахіс, морепродукти, пилок або пилові кліщі. Їхнє відкриття, опубліковане в журналі Nature Immunology, може призвести до розробки ліків для запобігання важким алергічним реакціям.

Відомо, що огрядні клітини, тип імунних клітин, помилково сприймають нешкідливу речовину, як-от арахіс чи пилові кліщі, за загрозу та випускають першу хвилю біоактивних хімічних речовин проти цієї передбачуваної загрози. Коли тучні клітини, які знаходяться під шкірою, навколо кровоносних судин і в слизових оболонках дихальних і шлунково-кишкових шляхів, одночасно вивільняють свої попередньо збережені біологічно активні речовини в кров, може виникнути негайний і системний шок, який може бути летальним. Без оперативного втручання.

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), понад 10% населення світу страждає від харчової алергії. Зі збільшенням числа алергій зростає частота анафілаксії та астми, спричинених їжею. У Сінгапурі астма вражає кожну п’яту дитину, а харчова алергія вже є основною причиною анафілактичного шоку.

Команда Duke-NUS виявила, що вивільнення гранул тучних клітин, що містять біологічно активні хімічні речовини, контролюється двома компонентами внутрішньоклітинного багатобілкового комплексу під назвою інфламмасома. До цього часу було відомо, що ці білки запалення спонтанно збираються в імунних клітинах для виділення розчинних хімічних речовин, які сповіщають інші частини імунної системи про виявлення інфекції.

Професор Соман Абрахам, почесний професор патології в Університеті Дьюка, який очолював дослідження, працюючи в програмі з нових інфекційних захворювань Duke-NUS, сказав: «Ми виявили, що компоненти інфламмасоми відіграють напрочуд важливу роль у транспортуванні тучних клітин. Гранули, які зазвичай упаковані в центрі клітини, у напрямку до поверхні клітини, де вони вивільняються. Це несподіване відкриття дає нам точну ціль для втручання, щоб запобігти ланцюгу подій, ініційованих тучними клітинами, що призводять до анафілактичного шоку.

Професор Абрахам і його команда спостерігали за мишами, у яких був відсутній один із двох білків запалення, NLRP3 або ASC. Коли ці тварини піддавалися впливу алергенів, вони не відчували анафілактичного шоку.

Однак анафілактичний шок спостерігався, коли білки NLRP3 і ASC у тучних клітинах збиралися та зв’язувалися з окремими внутрішньоклітинними гранулами, утворюючи комплекс, який дослідники назвали гранулосомою, що сприяло руху гранул уздовж шляхів, утворених цитоскелетом усередині клітини. Тучні клітини, подібно до того, як вони «прикріплюються до залізничних рейок».

Доктор Прадіп Біст, перший співавтор статті та головний дослідник Програми нових інфекційних захворювань Duke-NUS, сказав: «Коли тучні клітини активуються, ми спостерігали швидкий рух гранул уздовж динамічних шляхів, відомих як мікротрубочки, до клітинну мембрану, де ці гранули негайно вивільнялися з клітини. Проте в огрядних клітинах, у яких відсутні білки NLRP3 або ASC, ми не виявили жодних доказів внутрішньоклітинного руху гранул, і жодна з цих гранул не вивільнилася».

Після демонстрації ролі NLRP3 і ASC у транспортуванні гранул команда звернулася до відомих інгібіторів запалення, щоб перевірити, чи можуть вони запобігти цій події.

Використовуючи препарат, що блокує запалення, дуже схожий на той, що використовувався в клінічних випробуваннях для лікування хронічних запальних захворювань, під назвою CY-09, вони застосовували терапію мишам перед введенням алергену. Вони виявили, що в своїй доклінічній моделі вони змогли ефективно запобігти анафілактичному шоку за допомогою цього препарату.

Доктор Андреа Менкареллі з Інституту імунної терапії Школи медицини Шанхайського університету Цзяо Тонг, який був першим співавтором статті під час роботи в програмі Duke-NUS з нових інфекційних захворювань, сказав: «Це чудово. Використання препарату, який спеціально блокує активність білків запалення. «Ми змогли вибірково заблокувати вивільнення попередньо збережених хімічних речовин тучних клітин, не впливаючи на інші потенційно корисні функції тучних клітин».

Хоча це не ліки, воно може запропонувати людям із важкою алергією новий інструмент для запобігання виникненню потенційно небезпечної реакції. В даний час невідкладна допомога призначається відразу після появи перших симптомів. Ці методи лікування мають застосовуватися протягом вузького періоду часу, щоб бути ефективними, і вони також мають серйозні побічні ефекти.

"Я бачу, як це могло б заспокоїти батьків дітей із важкою харчовою алергією, коли вони стикаються з ситуаціями, коли неможливо бути впевненим у відсутності ризику впливу. Хоча ми не хочемо вимикати Ця частина імунної системи протягом тривалого періоду часу потенційно може забезпечити короткочасний захист», – сказав професор Абрахам, чия команда зараз працює над оптимізацією дозування та частоти використання цього препарату для досягнення найкращого захисного ефекту від анафілактичного шоку.

"Після цього ми сподіваємося зробити те саме для астми та шкірних алергічних реакцій".

Професор Патрік Тан, старший помічник декана з досліджень Duke-NUS, сказав: «Цей прорив має величезний трансляційний потенціал і являє собою зміну парадигми не лише для подальших досліджень, але й для покращення якості життя тих, хто перебуває у групі ризику важких алергічних реакцій. Це промінь надії, особливо для батьків маленьких дітей, які живуть у постійному тривожному стані."