Objavil sa prvý stupeň alergických reakcií, čo otvára nové možnosti prevencie

Vedci z lekárskej fakulty Duke-NUS zistili, ako sa začína reťazec udalostí po kontakte človeka s alergénom, ako sú arašidy, morské plody, peľ alebo roztoče. Ich objav, publikovaný v časopise Nature Immunology, by mohol viesť k vývoju liekov na prevenciu závažných alergických reakcií.

Žírne bunky, typ imunitných buniek, sú známe tým, že si neškodnú látku, ako sú arašidy alebo roztoče, pomýlia s hrozbou a uvoľnia prvú vlnu bioaktívnych chemikálií proti tejto vnímanej hrozbe. Keď žírne bunky, ktoré sa nachádzajú pod kožou, okolo ciev a vo výstelke dýchacích a gastrointestinálnych ciest, súčasne uvoľnia svoje vopred uložené bioaktívne látky do krvi, môže dôjsť k okamžitému a systémovému šoku, ktorý môže byť bez rýchleho zásahu smrteľný.

Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) trpí viac ako 10 % svetovej populácie potravinovými alergiami. S rastúcim počtom alergií rastie aj výskyt anafylaxie a astmy vyvolanej potravinami. V Singapure postihuje astma jedno z piatich detí a potravinové alergie sú už teraz hlavnou príčinou anafylaktického šoku.

Tím z Duke-NUS zistil, že uvoľňovanie granúl mastocytov obsahujúcich bioaktívne chemikálie je riadené dvoma zložkami intracelulárneho multiproteínového komplexu nazývaného inflammasóm. Doteraz bolo známe, že tieto inflammasómové proteíny sa spontánne zhromažďujú iba v imunitných bunkách a vylučujú rozpustné chemikálie, ktoré upozornia iné časti imunitného systému, keď je zistená infekcia.

Profesor Soman Abraham, emeritný profesor patológie na Duke University, ktorý viedol štúdiu počas práce v programe Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, povedal: „Zistili sme, že zložky inflammasómu zohrávajú prekvapivo dôležitú úlohu pri transporte granúl mastocytov, ktoré sú normálne zabalené v strede bunky, na povrch bunky, kde sa uvoľňujú. Tento neočakávaný objav nám dáva presný cieľ pre intervenciu, aby sa zabránilo reťazcu udalostí iniciovaných mastocytmi, ktoré vedú k anafylaktickému šoku.“

Profesor Abraham a jeho tím skúmali myši, ktorým chýbal jeden z dvoch inflamazómových proteínov, NLRP3 alebo ASC. Keď boli tieto zvieratá vystavené alergénom, nedošlo u nich k anafylaktickému šoku.

Anafylaktický šok sa však pozoroval, keď sa proteíny NLRP3 a ASC v mastocytoch zhromaždili a naviazali na jednotlivé intracelulárne granule, čím vytvorili komplex, ktorý výskumníci nazvali granulozóm, a ktorý podporoval pohyb granúl pozdĺž dráh tvorených cytoskeletom vo vnútri mastocytov, podobne ako sa „pripájajú k železničným koľajniciam“.

Dr. Pradeep Bist, prvý spoluautor článku a hlavný výskumník v programe Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, povedal: „Keď boli žírne bunky aktivované, pozorovali sme rýchly pohyb granúl pozdĺž dynamických dráh známych ako mikrotubuly k bunkovej membráne, kde boli tieto granule okamžite uvoľnené z bunky. Avšak v žírnych bunkách bez proteínov NLRP3 alebo ASC sme nenašli žiadne dôkazy o intracelulárnom pohybe granúl a žiadne z týchto granúl neboli uvoľnené.“

Po preukázaní úlohy NLRP3 a ASC v transporte granúl sa tím obrátil na známe inhibítory inflammasómu, aby zistil, či by mohli tejto udalosti zabrániť.

Pomocou lieku blokujúceho inflammazóm, nazývaného CY-09, ktorý je veľmi podobný liekom používaným v klinických štúdiách pri chronických zápalových ochoreniach, podali terapiu myšiam predtým, ako boli vystavené alergénu. Zistili, že v ich predklinickom modeli boli schopní pomocou tohto lieku účinne predchádzať anafylaktickému šoku.

Dr. Andrea Mencarelli z Inštitútu imunoterapie na Lekárskej fakulte Univerzity Jiao Tong v Šanghaji, ktorá bola prvou spoluautorkou článku počas práce v programe Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, povedala: „Je pozoruhodné, že použitím lieku, ktorý špecificky blokoval aktivitu inflamasómových proteínov, sme dokázali selektívne blokovať uvoľňovanie vopred uložených chemikálií mastocytov bez ovplyvnenia iných potenciálne prospešných funkcií mastocytov.“

Aj keď to nie je liek, mohlo by to ľuďom so závažnými alergiami ponúknuť nový nástroj na prevenciu potenciálne nebezpečnej reakcie. V súčasnosti sa núdzové liečebné postupy prijímajú ihneď po objavení sa prvých príznakov. Tieto liečebné postupy sa musia aplikovať v úzkom časovom rámci, aby boli účinné, a majú aj závažné vedľajšie účinky.

„Viem si predstaviť, ako by to mohlo upokojiť rodičov detí so závažnými potravinovými alergiami, keď čelia situáciám, v ktorých nie je možné s istotou povedať, že neexistuje žiadne riziko vystavenia sa nákaze. Hoci nechceme túto časť imunitného systému deaktivovať na dlhé obdobie, mohlo by to potenciálne poskytnúť krátkodobú ochranu,“ povedal profesor Abraham, ktorého tím teraz pracuje na optimalizácii dávkovania a frekvencie užívania lieku s cieľom dosiahnuť čo najlepšie ochranné účinky proti anafylaktickému šoku.

„Potom dúfame, že to isté urobíme aj pre astmu a alergické kožné reakcie.“

Profesor Patrick Tan, vedúci prodekan pre výskum na Duke-NUS, povedal: „Tento prielom má obrovský translačný potenciál a predstavuje zmenu paradigmy nielen pre ďalší výskum, ale aj pre zlepšenie kvality života ľudí, ktorí sú ohrození závažnými alergickými reakciami. Je to lúč nádeje, najmä pre rodičov malých detí, ktorí žijú s neustálou úzkosťou.“