Odkrita je prva stopnja alergijskih reakcij, kar odpira nove možnosti preventive

Znanstveniki z medicinske šole Duke-NUS so ugotovili, kako se začne veriga dogodkov, potem ko oseba pride v stik z alergenom, kot so arašidi, morski sadeži, cvetni prah ali pršice. Njihovo odkritje, objavljeno v reviji Nature Immunology, bi lahko pripeljalo do razvoja zdravil za preprečevanje hudih alergijskih reakcij.

Znano je, da mastociti, vrsta imunske celice, zamenjajo neškodljivo snov, kot so arašidi ali pršice, za grožnjo in sprostijo prvi val bioaktivnih kemikalij proti tej zaznani grožnji. Ko mastociti, ki se nahajajo pod kožo, okoli krvnih žil in v sluznicah dihalnih in prebavnih poti, sočasno sprostijo svoje vnaprej shranjene bioaktivne snovi v kri, lahko pride do takojšnjega in sistemskega šoka, ki je lahko usoden. Brez hitrega posredovanja.

Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) več kot 10 % svetovnega prebivalstva trpi za alergijami na hrano. Z naraščanjem števila alergij narašča tudi incidenca anafilaksije in astme, ki ju povzroča hrana. V Singapurju astma prizadene enega od petih otrok, alergije na hrano pa so že glavni vzrok anafilaktičnega šoka.

Ekipa Duke-NUS je odkrila, da sproščanje zrnc mastocitov, ki vsebujejo bioaktivne kemikalije, nadzirata dve komponenti intracelularnega multiproteinskega kompleksa, imenovanega inflamasom. Do zdaj je bilo znano le, da se ti inflamasomski proteini spontano sestavljajo v imunskih celicah in izločajo topne kemikalije, ki opozorijo druge dele imunskega sistema, ko je zaznana okužba.

Profesor Soman Abraham, zaslužni profesor patologije na Univerzi Duke, ki je vodil študijo, medtem ko je delal v programu Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, je dejal: »Ugotovili smo, da imajo komponente inflammasoma presenetljivo pomembno vlogo pri transportu mastocitov. Zrnca, ki so običajno pakirana v središču celice, proti celični površini, kjer se sprostijo. To nepričakovano odkritje nam daje natančen cilj za posredovanje, da preprečimo verigo dogodkov, ki jih sprožijo mastociti in vodijo v anafilaktični šok.

Profesor Abraham in njegova ekipa so opazovali miši, ki nimajo enega od dveh inflammasomskih proteinov, NLRP3 ali ASC. Ko so bile te živali izpostavljene alergenom, niso doživele anafilaktičnega šoka.

Vendar so opazili anafilaktični šok, ko sta se proteina NLRP3 in ASC v mastocitih sestavila in povezala s posameznimi intracelularnimi zrnci ter tvorila kompleks, ki so ga raziskovalci poimenovali granulosom, kar je spodbujalo gibanje zrnc po poteh, ki jih oblikuje citoskelet znotraj mastocitom, podobno kot so "pritrjeni na tirnice."

Dr. Pradeep Bist, prvi soavtor prispevka in glavni raziskovalec programa za nastajajoče nalezljive bolezni Duke-NUS, je dejal: »Ko so mastociti aktivirani, smo opazili hitro premikanje granul po dinamičnih poteh, znanih kot mikrotubuli, do celično membrano, kjer so se te granule takoj sprostile iz celice. Vendar v mastocitih, ki nimajo proteinov NLRP3 ali ASC, nismo našli dokazov o gibanju znotrajceličnih zrnc in nobena od teh zrnc ni bila sproščena."

Po prikazu vloge NLRP3 in ASC pri transportu granul se je ekipa obrnila na znane zaviralce vnetja, da bi ugotovila, ali lahko preprečijo ta dogodek.

Z uporabo zdravila za blokiranje vnetja, ki je zelo podobno tistim v kliničnih preskušanjih za zdravljenje kroničnih vnetnih bolezni, imenovano CY-09, so dajali terapijo mišim pred injiciranjem alergena. Ugotovili so, da so v svojem predkliničnem modelu s tem zdravilom lahko učinkovito preprečili anafilaktični šok.

Dr. Andrea Mencarelli z Inštituta za imunsko terapevtiko na Medicinski fakulteti univerze Jiao Tong v Šanghaju, ki je bil prvi soavtor prispevka, medtem ko je delal v programu za nastajajoče nalezljive bolezni Duke-NUS, je dejal: "To je izjemno da je uporaba zdravila, ki posebej blokira aktivnost vnetnih proteinov "Uspeli smo selektivno blokirati sproščanje vnaprej shranjenih kemikalij mastocitov, ne da bi vplivali na druge potencialno koristne funkcije mastocitov."

Čeprav ni zdravilo, lahko ljudem s hudimi alergijami ponudi novo orodje za preprečevanje potencialno nevarne reakcije. Trenutno se nujno zdravljenje izvaja takoj po pojavu prvih simptomov. Ta zdravljenja morajo biti uporabljena v ozkem časovnem okviru, da so učinkovita, imajo pa tudi resne stranske učinke.

"Vidim, kako bi to lahko prineslo duševni mir staršem otrok s hudimi alergijami na hrano, ko se soočajo s situacijami, ko je nemogoče biti prepričan, da ni nevarnosti izpostavljenosti. Čeprav ne želimo deaktivirati ta del imunskega sistema za daljša obdobja, lahko potencialno zagotovi kratkotrajno zaščito," je dejal profesor Abraham, čigar ekipa zdaj dela na optimizaciji odmerjanja in pogostosti uporabe tega zdravila, da bi dosegli najboljše zaščitne učinke pred anafilaktičnim šokom.

"Po tem upamo, da bomo storili enako za astmo in alergijske kožne reakcije."

Profesor Patrick Tan, višji izredni dekan za raziskave na Duke-NUS, je dejal: "Ta preboj ima ogromen prevodni potencial in predstavlja spremembo paradigme ne le za nadaljnje raziskave, ampak tudi za izboljšanje kakovosti življenja tistih, ki jim grozi huda alergijske reakcije. To je žarek upanja, zlasti za starše majhnih otrok, ki živijo v nenehni tesnobi."