Bolo objavené prvé štádium alergických reakcií, čo otvára nové možnosti prevencie

Vedci z Duke-NUS Medical School zistili, ako sa reťazec udalostí začína po tom, čo osoba príde do kontaktu 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, si mýlia neškodnú látku, ako sú arašidy alebo roztoče, ako hrozbu a uvoľňujú prvú vlnu bioaktívnych chemikálií proti tejto vnímanej hrozbe. Keď žírne bunky, ktoré sa nachádzajú pod kožou, v okolí krvných ciev a na slizniciach dýchacieho a gastrointestinálneho traktu, súčasne uvoľnia svoje vopred uložené bioaktívne látky do krvi, môže dôjsť k okamžitému a systémovému šoku, ktorý môže byť smrteľný. Bez rýchleho zásahu.

Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) viac ako 10 % svetovej populácie trpí potravinovými alergiami. So zvyšujúcim sa počtom alergií sa zvyšuje aj výskyt anafylaxie a astmy spôsobených jedlom. V Singapure astma postihuje jedno z piatich detí a potravinové alergie sú už teraz hlavnou príčinou anafylaktického šoku.

Tím Duke-NUS zistil, že uvoľňovanie granúl žírnych buniek obsahujúcich bioaktívne chemikálie je riadené dvoma zložkami intracelulárneho multiproteínového komplexu nazývaného zápal. Doteraz bolo známe, že tieto zápalové proteíny sa spontánne hromadia v imunitných bunkách, aby vylučovali rozpustné chemikálie, ktoré upozornia ostatné časti imunitného systému, keď sa zistí 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 zápalu zohrali prekvapivo dôležitú úlohu pri transporte žírnych buniek. Granule, ktoré sú zvyčajne zabalené v strede bunky, smerom k povrchu bunky, kde sa uvoľňujú. Tento neočakávaný objav nám dáva presný cieľ intervencie, aby sme zabránili reťazcu udalostí iniciovaných žírnymi bunkami vedúcimi k anafylaktickému šoku.

Profesor Abraham a jeho tím sa pozreli na myši, ktorým chýbal jeden z dvoch zápalových proteínov, NLRP3 alebo ASC. Keď boli tieto zvieratá vystavené alergénom, nezažili anafylaktický šok.

Anafylaktický šok bol však pozorovaný, keď sa proteíny NLRP3 a ASC v žírnych bunkách zhromaždili a spojili s jednotlivými intracelulárnymi granulami, čím sa vytvoril komplex, ktorý výskumníci nazývali granulozóm, ktorý podporoval pohyb granúl pozdĺž dráh vytvorených cytoskeletom vo vnútri žírna bunka, podobne ako sa „pripájali ku koľajniciam.“

Dr Pradeep Bist, prvý spoluautor článku a hlavný výskumník programu Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, povedal: „Keď sa aktivujú žírne bunky, pozorovali sme rýchly pohyb granúl pozdĺž dynamických dráh známych ako mikrotubuly. Bunkovej membráne, kde sa tieto granule okamžite uvoľnili z bunky. V žírnych bunkách, ktorým chýbajú proteíny NLRP3 alebo ASC, sme však nenašli žiadny dôkaz pohybu intracelulárnych granúl a žiadna z týchto granúl sa neuvoľnila."

Po preukázaní úlohy NLRP3 a ASC pri transporte granúl sa tím obrátil na známe inhibítory zápalu, aby zistil, či môžu zabrániť tejto udalosti.

Použili liek blokujúci zápal veľmi podobný liekom v klinických štúdiách na liečbu chronických zápalových ochorení, nazývaných CY-09, aplikovali terapiu myšiam pred injekciou alergénu. Zistili, že vo svojom predklinickom modeli dokázali týmto liekom účinne predchádzať anafylaktickému šoku.

Dr Andrea Mencarelli z Inštitútu imunitnej terapie na Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, ktorý bol prvým spoluautorom článku počas práce v programe Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Program, povedal: „Je to pozoruhodné že použitím lieku, ktorý špecificky blokuje aktivitu zápalových proteínov, "Boli sme schopní selektívne blokovať uvoľňovanie vopred uložených chemikálií žírnych buniek bez ovplyvnenia iných potenciálne prospešných funkcií žírnych buniek."

Hoci to nie je liek, môže ľuďom so závažnými alergiami ponúknuť nový nástroj na zabránenie vzniku potenciálne nebezpečnej reakcie. V súčasnosti sa núdzová liečba vykonáva ihneď po objavení sa prvých príznakov. Tieto liečby sa musia aplikovať v úzkom časovom okne, aby boli účinné, a majú tiež vážne vedľajšie účinky.

"Vidím, ako by to mohlo priniesť pokoj rodičom detí so závažnými potravinovými alergiami, keď čelia situáciám, v ktorých nie je možné uistiť sa, že neexistuje žiadne riziko vystavenia. Hoci nechceme deaktivovať tejto časti imunitného systému na dlhé obdobia, môže potenciálne poskytnúť krátkodobú ochranu,“ povedal profesor Abraham, ktorého tím teraz pracuje na optimalizácii dávkovania a frekvencie užívania tohto lieku, aby sa dosiahli najlepšie ochranné účinky proti anafylaktickému šoku.

"Potom dúfame, že urobíme to isté pre astmu a alergické kožné reakcie."

Profesor Patrick Tan, hlavný pridružený dekan pre výskum v Duke-NUS, povedal: „Tento prelom má obrovský translačný potenciál a predstavuje zmenu paradigmy nielen pre ďalší výskum, ale aj pre zlepšenie kvality života ľudí s rizikom alergické reakcie je to lúč nádeje najmä pre rodičov malých detí, ktorí žijú s neustálou úzkosťou.“