Atrasta pirmoji alerginių reakcijų stadija, atverianti naujas prevencijos galimybes

Duke-NUS medicinos mokyklos mokslininkai nustatė, kaip prasideda įvykių grandinė po to, kai žmogus kontaktuoja su alergenu, tokiu kaip žemės riešutai, jūros gėrybės, žiedadulkės ar dulkių erkės. Jų atradimas, paskelbtas žurnale „Nature Immunology“, gali paskatinti vaistų, skirtų sunkioms alerginėms reakcijoms išvengti, kūrimą.

Putliosios ląstelės, imuninių ląstelių rūšis, yra žinomos kaip galinčios nekenksmingas medžiagas, tokias kaip žemės riešutai ar dulkių erkės, palaikyti grėsme ir išskiria pirmąją bioaktyviųjų cheminių medžiagų bangą, nukreiptą prieš šią tariamą grėsmę. Kai putliosios ląstelės, esančios po oda, aplink kraujagysles ir kvėpavimo takų bei virškinamojo trakto gleivinėje, vienu metu išskiria į kraują sukauptas bioaktyviąsias medžiagas, gali ištikti staigus ir sisteminis šokas, kuris be greitos intervencijos gali būti mirtinas.

Pasak Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO), daugiau nei 10 % pasaulio gyventojų kenčia nuo maisto alergijų. Didėjant alergijų skaičiui, didėja ir maisto sukeltos anafilaksijos bei astmos atvejų skaičius. Singapūre astma serga vienas iš penkių vaikų, o maisto alergijos jau yra pagrindinė anafilaksinio šoko priežastis.

Duke-NUS komanda atrado, kad putliųjų ląstelių granulių, kuriose yra bioaktyviųjų cheminių medžiagų, išsiskyrimą kontroliuoja du komponentai, sudaryti iš tarpląstelinio daugiabaltyminio komplekso, vadinamo inflammasoma. Iki šiol buvo žinoma, kad šie inflammasomos baltymai savaime susirenka imuninėse ląstelėse ir išskiria tirpias chemines medžiagas, kurios įspėja kitas imuninės sistemos dalis, kai aptinkama infekcija.

Duke'o universiteto patologijos profesorius emeritas Somanas Abrahamas, vadovavęs tyrimui dirbdamas Duke'o ir JAV kylančių infekcinių ligų programoje, sakė: „Nustatėme, kad inflammasomos komponentai atliko stebėtinai svarbų vaidmenį transportuojant putliųjų ląstelių granules, kurios paprastai yra supakuotos ląstelės centre, į ląstelės paviršių, kur jos išsiskiria. Šis netikėtas atradimas suteikia mums tikslų intervencijos tikslą, siekiant užkirsti kelią putliųjų ląstelių inicijuojamai įvykių grandinei, sukeliančiai anafilaksinį šoką.“

Profesorius Abrahamas ir jo komanda tyrė peles, kurioms trūko vieno iš dviejų uždegimą sukeliančių baltymų – NLRP3 arba ASC. Kai šie gyvūnai buvo veikiami alergenų, jiems nepasireiškė anafilaksinis šokas.

Vis dėlto anafilaksinis šokas buvo pastebėtas, kai NLRP3 ir ASC baltymai putliosiose ląstelėse susirinko ir prisijungė prie atskirų viduląstelinių granulių, sudarydami kompleksą, kurį tyrėjai pavadino granulosoma, kuri skatino granulių judėjimą išilgai takelių, kuriuos sudaro citoskeletas putliosios ląstelės viduje, panašiai kaip jos „prisijungia prie traukinio bėgių“.

Dr. Pradeep Bist, pirmasis straipsnio bendraautoris ir pagrindinis Duke-NUS kylančių infekcinių ligų programos tyrėjas, sakė: „Kai buvo aktyvuotos putliosios ląstelės, stebėjome greitą granulių judėjimą dinaminiais keliais, vadinamais mikrovamzdeliais, į ląstelės membraną, kur šios granulės buvo nedelsiant išleistos iš ląstelės. Tačiau putliosiose ląstelėse, kuriose trūko NLRP3 arba ASC baltymų, neradome jokių ląstelių viduje esančių granulių judėjimo įrodymų ir nė viena iš šių granulių nebuvo išleista.“

Parodžius NLRP3 ir ASC vaidmenį granulių transporte, komanda kreipėsi į žinomus uždegimo inhibitorius, kad sužinotų, ar jie gali užkirsti kelią šiam įvykiui.

Naudodami uždegimą blokuojantį vaistą CY-09, labai panašų į tuos, kurie naudojami klinikiniuose lėtinių uždegiminių ligų tyrimuose, jie šį gydymą skyrė pelėms prieš joms sąveikaujant su alergenu. Jie nustatė, kad savo ikiklinikiniame modelyje šiuo vaistu jie sugebėjo veiksmingai užkirsti kelią anafilaksiniam šokui.

Šanchajaus Jiao Tong universiteto Medicinos mokyklos Imunoterapijos instituto dr. Andrea Mencarelli, kuri buvo pirmoji šio straipsnio bendraautorė, dirbdama Duke-NUS kylančių infekcinių ligų programoje, sakė: „Nuostabu, kad naudodami vaistą, kuris specialiai blokavo uždegiminių baltymų aktyvumą, galėjome selektyviai blokuoti iš anksto saugomų putliųjų ląstelių cheminių medžiagų išsiskyrimą, nepaveikdami kitų potencialiai naudingų putliųjų ląstelių funkcijų.“

Nors tai nėra vaistas, tai galėtų pasiūlyti žmonėms, sergantiems sunkiomis alergijomis, naują priemonę, padedančią išvengti potencialiai pavojingos reakcijos. Šiuo metu skubi pagalba teikiama iškart po pirmųjų simptomų atsiradimo. Kad šis gydymas būtų veiksmingas, jis turi rimtą šalutinį poveikį.

„Suprantu, kaip tai galėtų nuraminti vaikų, turinčių sunkių alergijų maistui, tėvus, kai jie susiduria su situacijomis, kai neįmanoma būti tikriems, kad nėra užsikrėtimo rizikos. Nors nenorime ilgam laikui deaktyvuoti šios imuninės sistemos dalies, tai galėtų suteikti trumpalaikę apsaugą“, – sakė profesorius Abrahamas, kurio komanda dabar dirba siekdama optimizuoti vaisto dozę ir vartojimo dažnumą, kad būtų pasiektas geriausias apsauginis poveikis nuo anafilaksinio šoko.

"Po to tikimės tą patį padaryti ir su astma bei alerginėmis odos reakcijomis."

Duke-NUS vyresnysis tyrimų prodekanas profesorius Patrickas Tanas sakė: „Šis proveržis turi milžinišką transliacinį potencialą ir reiškia paradigmos pokytį ne tik tolesniems tyrimams, bet ir gerinant žmonių, kuriems gresia sunkios alerginės reakcijos, gyvenimo kokybę. Tai vilties spindulys, ypač mažų vaikų tėvams, kurie gyvena su nuolatiniu nerimu.“