Příčiny alergií

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 03:50

Co je alergie – nemoc nebo ochranná reakce těla vyvíjená po staletí? Názory vědců se různí a zřejmě i proto se zatím nenašel lék, který by nás jednou provždy zbavil nepříjemných příznaků. Přinášíme článek se zajímavými fakty a výzkumy, které tento problém osvětlují.

Nikdy jsem neměla vyslovenou vrozenou alergii na něco. Jednou v šesti letech mě pokropil kvůli tomu, že jsem snědl příliš mnoho jahod - to je vše, co mohu říci o svých alergických reakcích. Někteří z mých přátel mají alergické reakce na kvetení některých rostlin (topolové chmýří) již v dospělosti a někteří se přestali obávat alergie po 13 letech.

Proč se to děje, jak se před tím chránit, je možné se tomu vyhnout a co dělat, když je to dědičné?

Alergie (starověká řečtina.

Jak alergie vznikají, je stále nejasné

Vědci zatím nedošli ke společnému jmenovateli a nemohou s jistotou říci, odkud alergie pocházejí, ale počet lidí trpících tou či onou formou roste. Mezi alergeny patří latex, zlato, pyl (zejména ambrózie, amarant a srdcovka obecná), penicilin, hmyzí jed, arašídy, papája, bodnutí medúzou, parfémy, vejce, výkaly klíšťat domácích, pekanové ořechy, losos, hovězí maso a nikl.

Jakmile tyto látky spustí řetězovou reakci, vaše tělo odešle svou odpověď s poměrně širokým spektrem reakcí – od otravné vyrážky až po smrt. Objeví se vyrážka, otékají rty, může začít zimnice, ucpaný nos a pálení očí. Potravinové alergie mohou způsobit zvracení nebo průjem. U velmi nešťastné menšiny mohou alergie vyústit v potenciálně smrtelnou reakci známou jako anafylaktický šok.

Existují léky, ale žádný z nich se alergií trvale nezbaví. Antihistaminika zmírňují příznaky, ale také způsobují ospalost a další nepříjemné vedlejší účinky. Existují léky, které skutečně zachraňují životy, ale je třeba je brát velmi dlouho a některé druhy alergií se léčí pouze složitými metodami, to znamená, že jedna verze léku zjevně nestačí.

Vědci budou schopni najít lék, který nás jednou provždy zbaví alergií, pouze pokud pochopí hlavní příčiny tohoto onemocnění. Ale zatím tento proces dekódovali jen částečně.

Alergie není biologická chyba, ale naše obrana

Právě tato základní otázka znepokojuje Ruslana Medžitová, vědec, který za posledních 20 let učinil několik zásadních objevů souvisejících s imunitním systémem a získal několik významných ocenění, včetně 4 milionů eur od Else Kröner Fresenius Award.

V tuto chvíli Medzhitov studuje otázku, která by mohla způsobit revoluci v imunologii: proč trpíme alergiemi? Na tuto otázku zatím nikdo nemá přesnou odpověď.

Existuje taková teorie alergie je reakce na jed parazitických červů žijící v našem těle. Ve vyspělejších a téměř sterilních zemích, kde je to vzácné, dává nezvyklý imunitní systém v reakci ostřejší a masivnější ránu. To znamená, že dítě z nějaké rozvojové země, které žije skoro v baráku a v klidu jí nemyté ovoce, možná ani neví, co je alergie, zatímco děti, kterým rodiče neustále všechno utírají sanitárními prostředky a dvakrát denně myjí podlahy v bytě, a děti, které umývají v bytě. mít spoustu „To nemůžeme! Jsme na to alergičtí!"

Medzhitov věří, že je to špatně a alergie nejsou jen biologickou chybou.

Alergie je obrana proti škodlivým chemikáliím. Ochrana, která pomáhala našim předkům desítky milionů let a pomáhá nám dodnes.

Připouští, že jeho teorie je značně kontroverzní, ale je přesvědčen, že historie mu dá za pravdu.

Někdy nás ale bolí náš imunitní systém

Starověcí léčitelé věděli hodně o alergiích. Před třemi tisíci lety čínští lékaři popsali „alergickou rostlinu“, která na podzim způsobovala rýmu.

Existují také důkazy, že egyptský faraon Menes zemřel na vosí bodnutí v roce 2641 před naším letopočtem.

Co je pro jednoho jídlo, pro druhého jed.

Lucretius římský filozof

A teprve před něco málo přes 100 lety si vědci uvědomili, že tak různé příznaky mohou být hlavami jedné hydry.

Vědci zjistili, že mnoho nemocí je způsobeno bakteriemi a patogeny a náš imunitní systém s těmito pachateli bojuje – armáda buněk, které dokážou uvolňovat smrtící chemikálie a vysoce cílené protilátky.

Zjistilo se také, že kromě ochrany může být imunitní systém škodlivý.

Na počátku 20. století francouzští vědci Charles Richet (Charles Richet) a Paul Porter (Paul Portier) studoval účinky toxinů na tělo. Psům vstříkli malé dávky jedu z mořské sasanky a pak čekali několik dalších týdnů, než zavedli další dávku. V důsledku toho dostali psi anafylaktický šok a zemřeli. Namísto ochrany zvířat je imunitní systém učinil náchylnějšími k tomuto jedu.

Jiní vědci si všimli, že některé léky způsobují vyrážky a další příznaky. A tato citlivost se vyvíjela na rostoucím základě – reakce inverzní k ochraně před infekčními nemocemi, kterou tělu poskytují protilátky.

rakouský lékař Clemens von Pirke (Clemens von Pirquet) studoval, zda tělo může změnit reakci těla na příchozí látky. Aby popsal toto dílo, vytvořil slovo „alergie“spojením řeckých slov alos (ostatní) a ergon (práce).

Pro imunitní systém je alergický proces pochopitelná věc

V následujících desetiletích vědci zjistili, že molekulární kroky v těchto reakcích byly pozoruhodně podobné. Proces byl spuštěn, když byl alergen na povrchu těla - kůže, oči, nos, hrdlo, dýchací cesty nebo střeva. Tyto povrchy jsou vyplněny imunitními buňkami, které fungují jako hraniční stráže.

Když „pohraničník“narazí na alergen, pohltí a zničí nezvané hosty a jeho povrch pak doplní úlomky látky. Buňka pak lokalizuje nějakou lymfatickou tkáň a tyto fragmenty jsou předány dalším imunitním buňkám, které produkují speciální protilátky známé jako imunoglobulin E nebo IgE.

Tyto protilátky spustí reakci, pokud znovu narazí na alergen. Reakce začne ihned poté, co protilátky aktivují složky imunitního systému – žírné buňky, které spustí příval chemikálií.

Některé z těchto látek mohou zachytit nervy a způsobit svědění a kašel. Někdy se začne tvořit hlen a kontakt s těmito látkami v dýchacím traktu může způsobit dýchací potíže.

Tento obrázek byl nakreslen vědci v průběhu minulého století, ale odpovídá pouze na otázku „Jak?“, ale vůbec nevysvětluje, proč trpíme alergiemi. A to je překvapivé, protože odpověď na tuto otázku je pro většinu částí imunitního systému dostatečně jasná.

Naši předkové čelili dopadu patogenních organismů a přirozený výběr zanechal mutace, které jim pomohly tyto útoky odrazit. A tyto mutace se stále hromadí, takže i my je můžeme důstojně odmítnout.

Nejtěžší bylo vidět, jak přírodní výběr může způsobit alergie. Silná alergická reakce na ty nejnebezpečnější věci byla stěží součástí systému přežití našich předků.

Alergie jsou také zvláštně selektivní.

Ne všichni lidé jsou alergičtí a jen málo látek jsou alergeny. Někdy se u lidí objeví alergie v docela dospělém věku a někdy dětské alergie zmizí beze stopy (říkáme „přerostlé“).

Vztah mezi těmito parazity a alergiemi

Po celá desetiletí nikdo pořádně nechápal, k čemu IgE je. Neprokázal žádné zvláštní schopnosti, které by dokázaly zastavit virus nebo bakterie. Spíše to vypadá, že jsme se vyvinuli tak, že máme jeden konkrétní druh protilátek, který nám dělá spoustu problémů.

První stopa k nám přišla v roce 1964.

Parazitolog Bridget Ogilvy (Bridget Ogilvie) zkoumala, jak imunitní systém reaguje na parazitické červy. Všimla si, že tělo krys infikovaných červy začalo ve velkém produkovat to, co by se později nazývalo IgE. Následné studie ukázaly, že tyto protilátky signalizovaly imunitnímu systému, aby napadl a zničil červy.

Parazitičtí červi představují vážnou hrozbu nejen pro potkany, ale i pro lidi.

Například měchovci mohou čerpat krev ze střev. Motolice jaterní mohou poškodit jaterní tkáň a způsobit rakovinu a tasemnice mohou způsobit cysty v mozku. Více než 20 % lidí je nositeli těchto parazitů a většina z nich žije v zemích s nízkými příjmy.

V 80. letech 20. století skupina vědců důrazně obhajovala souvislost mezi těmito parazity a alergiemi. Možná si naši předkové vyvinuli schopnost těla rozpoznat proteiny na povrchu červů a reagovat produkcí IgE protilátek. Protilátky vložené buňkami imunitního systému do kůže a střev rychle zareagovaly, jakmile se některý z těchto parazitů pokusil proniknout do těla.

Tělo má asi hodinu na to, aby srazilo šance parazita na přežití na nulu, řekl. David Dunn (David Dunne), parazitolog na University of Cambridge.

Podle teorie parazitů je protein parazitických červů tvarem podobný jiným molekulám, se kterými se naše tělo setkává v každodenním životě. Výsledkem je, že pokud jsme konfrontováni s neškodnými látkami, jejichž forma je podobná formě bílkoviny parazitů, naše tělo zavolá na poplach a obrana funguje nečinně. Alergie je v tomto případě jen nepříjemným vedlejším účinkem.

Medzhitov během své stáže studoval teorii červů, ale po 10 letech začal mít pochybnosti. Tato teorie podle něj neměla smysl, a tak začal vyvíjet vlastní.

V podstatě přemýšlel o tom, jak naše těla vnímají svět kolem nás. Vzorce fotonů můžeme rozpoznat očima a vzorce vibrací vzduchu ušima.

Podle Medzhitovovy teorie je imunitní systém dalším systémem rozpoznávání vzorů, který místo světla a zvuku rozpoznává molekulární podpisy.

Medzhitov našel potvrzení své teorie v práci Charles Janeway (Charles Janeway), imunolog na Yale University (1989).

Pokročilý imunitní systém a přehnaná reakce na vetřelce

Zároveň Janeway věřila, že protilátky mají jednu velkou nevýhodu: trvá několik dní, než imunitní systém vyvine svou reakci na agresivní akce nového vetřelce. Navrhl, že imunitní systém může mít jinou obrannou linii, která střílí rychleji. Možná dokáže použít systém rozpoznávání vzorů k rychlé detekci bakterií a virů a rychlému zahájení řešení problému.

Po Medzhitovově apelu na Janewayovou začali vědci na problému pracovat společně. Brzy objevili novou třídu senzorů na povrchu určitých typů imunitních buněk.

Při konfrontaci s útočníky senzor zachytí vetřelce a spustí chemický poplach, který pomůže dalším imunitním buňkám najít a zabít patogeny. Byl to rychlý a přesný způsob, jak rozpoznat a odstranit bakteriální útočníky.

Tak objevili nové receptory, nyní známé jako mýtné receptorykteré ukázaly nový rozměr v imunitní obraně a které byly oslavovány jako základní princip imunologie. Pomohlo to také vyřešit zdravotní problém.

Infekce někdy vedou ke katastrofálnímu zánětu v celém těle – sepsi. Jen ve Spojených státech zasáhne ročně miliony lidí. Polovina z nich zemře.

Po celá léta vědci věřili, že bakteriální toxiny mohou způsobit selhání imunitního systému, ale sepse je jen přehnaná imunitní reakce proti bakteriím a jiným vetřelcům. Místo toho, aby působil lokálně, zapojuje obrannou linii celého těla. Septický šok je důsledkem aktivace těchto obranných mechanismů mnohem silněji, než situace ve skutečnosti vyžaduje. Výsledkem je smrt.

Domácí alarm pro tělo, které se zbaví alergenů

Navzdory skutečnosti, že se Medzhitov zpočátku zabýval vědou ne proto, aby léčil lidi, jeho objevy umožňují lékařům znovu se podívat na mechanismy, které spouštějí sepsi, a najít tak vhodnou léčbu, která se zaměří na skutečnou příčinu této nemoci – přehnanou reakci. mýtných receptorů.

Medzhitov šel dále. Protože imunitní systém má speciální receptory pro bakterie a další pachatele, možná má také receptory pro jiné nepřátele? Tehdy začal uvažovat o parazitických červech, IgE a alergiích. A když o tom přemýšlel, něco nefungovalo.

Imunitní systém skutečně spouští produkci IgE, když se setká s parazitickými červy. Některé výzkumy však naznačují, že IgE ve skutečnosti není hlavní zbraní proti tomuto problému.

Vědci pozorovali myši, které nedokážou produkovat IgE, ale zvířata si stále mohou vybudovat obranu proti parazitickým červům. Medzhitov byl spíše skeptický k myšlence, že alergeny předstírají, že jde o proteiny parazitů. Velké množství alergenů, jako je nikl nebo penicilin, nemá v molekulární biologii parazita možné analogy.

Čím více Medzhitov přemýšlel o alergenech, tím méně důležitá se mu zdála jejich struktura. Možná je nespojuje jejich struktura, ale jejich činy?

Víme, že alergeny velmi často vedou k fyzickému poškození. Trhají otevřené buňky, dráždí membrány, trhají proteiny na kusy. Možná jsou alergeny tak škodlivé, že se proti nim musíme bránit?

Když se zamyslíte nad všemi hlavními příznaky alergie – ucpaný červený nos, slzení, kýchání, kašel, svědění, průjem a zvracení – všechny mají jednoho společného jmenovatele. Všechny jsou jako výbuch! Alergie je strategie, jak zbavit tělo alergenů!

Ukázalo se, že tato myšlenka již dlouho vyplula na povrch různých teorií, ale pokaždé se znovu a znovu utopí. V roce 1991 evoluční biolog Margie Profe (Margie Profet) tvrdila, že alergie bojují s toxiny. Imunologové však tuto myšlenku zavrhli, možná proto, že Profe byl outsider.

Medzhitov se svými dvěma studenty, Noahem Palmem a Rachel Rosenstein, publikoval svou teorii v Nature v roce 2012. Pak ji začal testovat. Nejprve testoval souvislost mezi zraněními a alergiemi.

Medzhitov a jeho kolegové injekčně podali myším PLA2, alergen nalezený ve včelím jedu (roztrhává buněčné membrány). Jak Medzhitov předpověděl, imunitní systém vůbec nereagoval specificky na PLA2. Teprve když PLA2 poškodila exponované buňky, tělo začalo produkovat IgE.

V dalším předpokladu Medzhitov řekl, že tyto protilátky ochrání myši, a nejen je způsobí nemocem. Aby to otestoval, on a jeho kolegové podali druhou injekci PLA2, ale tentokrát byla dávka mnohem vyšší.

A pokud reakce na první dávku u zvířat prakticky chyběla, pak po druhé dávce tělesná teplota prudce vzrostla až do smrtelného výsledku. Ale u některých myší se z ne zcela jasných důvodů vyvinula specifická alergická reakce a jejich těla si zapamatovala a snížila účinky PLA2.

Na druhé straně země prováděl jiný vědec experiment, který ve výsledku dále potvrdil Medžitovovu teorii.

Stephen Gully (Stephen Galli), předseda patologického oddělení na Stanfordské lékařské univerzitě, strávil roky studiem žírné buňky, tajemné imunitní buňky, které mohou zabíjet lidi prostřednictvím alergické reakce. Spekuloval, že tyto žírné buňky by mohly tělu skutečně pomoci. Například v roce 2006 on a jeho kolegové zjistili, že žírné buňky ničí toxin nalezený v hadím jedu.

Tento objev přiměl Galliho přemýšlet o stejné věci, o které přemýšlel Medzhitov - že alergie může být ve skutečnosti obranou.

Galli a jeho kolegové provedli stejné experimenty s myší a včelím jedem. A když vstříkli myším, které se s tímto typem jedu, IgE protilátky, nikdy předtím nesetkali, ukázalo se, že jejich tělo dostalo stejnou ochranu před potenciálně smrtelnou dávkou jedu, jako těla myší vystavená působení tohoto toxinu.

Až dosud, navzdory všem experimentům, zůstává mnoho otázek nezodpovězených. Jak přesně vede poškození způsobené včelím jedem k ochranné IgE reakci a jak IgE chrání myši? Přesně na těchto otázkách Medzhitov a jeho tým aktuálně pracují. Podle jejich názoru jsou hlavním problémem žírné buňky a jejich mechanismus práce.

Jamie Cullen (Jaime Cullen) studoval, jak IgE protilátky fixují žírné buňky a činí je citlivými nebo (v některých případech) přecitlivělými na alergeny.

Medzhitov předpověděl, že tento experiment ukáže, že detekce alergenu funguje jako domácí poplašný systém. Abyste pochopili, že do vašeho domu vstoupil zloděj, není vůbec nutné vidět jeho tvář - rozbité okno vám o tom řekne. Poškození způsobené alergenem probudí imunitní systém, který zachytí molekuly v bezprostřední blízkosti a vytvoří proti nim protilátky. Nyní byl vetřelec identifikován a příště bude mnohem jednodušší se s ním vypořádat.

Alergie se z evolučního hlediska zdají být mnohem logičtější, když se na ně díváme v podobě domácího alarmu. Toxické chemikálie, bez ohledu na jejich zdroj (jedovatá zvířata nebo rostliny), již dlouho ohrožují lidské zdraví. Alergie měla chránit naše předky vyplavováním těchto látek z těla. A nepohodlí, které v důsledku toho všeho naši předkové pociťovali, je možná donutilo přestěhovat se do bezpečnějších míst.

Alergie má více výhod než nevýhod

Stejně jako mnoho adaptačních mechanismů nejsou alergie dokonalé. Snižuje naše šance, že zemřeme na toxiny, ale přesto toto riziko zcela neodstraňuje. Někdy kvůli příliš ostré reakci může alergie zabít, jak se již stalo při pokusech na psech a myších. Přesto výhody alergií převažují nad nevýhodami.

Tato rovnováha se posunula s příchodem nových syntetických látek. Vystavují nás širšímu spektru sloučenin, které mohou potenciálně poškodit a způsobit alergické reakce. Naši předkové se mohli alergiím vyhnout pouhým odchodem na druhou stranu lesa, ale některých látek se tak snadno nezbavíme.

Dunn je ale k Medžitovově teorii skeptický. Věří, že i on podceňuje množství bílkovin, které najdou na povrchu parazitických červů. Proteiny, které by se mohly maskovat jako obrovské množství alergenů z moderního světa.

Medzhitov doufá, že během několika příštích let přesvědčí skeptiky výsledky dalších experimentů. A to možná povede k revoluci ve způsobu léčby alergií. A začne s alergií na pyl. Medzhitov pro svou teorii nedoufá v rychlé vítězství. Zatím je prostě rád, že se mu daří měnit přístup lidí k alergickým reakcím a přestávají to vnímat jako nemoc.

Kýcháte, což je dobře, protože se tak chráníte. Evoluci vůbec nezajímá, jak se v ní cítíte.