Открит е първият стадий на алергичните реакции, което открива нови възможности за профилактика

Учени от Duke-NUS Medical School установиха как започва верига от събития, след като човек влезе в контакт с алерген като фъстъци, морски дарове, полени или акари. Тяхното откритие, публикувано в списанието Nature Immunology, може да доведе до разработването на лекарства за предотвратяване на тежки алергични реакции.

Известно е, че мастните клетки, вид имунна клетка, погрешно приемат безобидно вещество, като фъстъци или акари, за заплаха и освобождават първата вълна от биоактивни химикали срещу тази предполагаема заплаха. Когато мастните клетки, които се намират под кожата, около кръвоносните съдове и в лигавиците на дихателните и стомашно-чревните пътища, едновременно освобождават своите предварително съхранени биоактивни вещества в кръвта, може да настъпи незабавен и системен шок, който може да бъде фатален без бърза намеса.

Според Световната здравна организация (СЗО) повече от 10% от населението на света страда от хранителни алергии. С нарастването на броя на алергиите нараства и случаите на анафилаксия и астма, причинени от храна. В Сингапур астмата засяга всяко пето дете, а хранителните алергии вече са водещата причина за анафилактичен шок.

Екипът на Duke-NUS откри, че освобождаването на гранули от мастни клетки, съдържащи биоактивни химикали, се контролира от два компонента на вътреклетъчен мултипротеинов комплекс, наречен инфламазома. Досега беше известно, че тези възпалителни протеини се събират само спонтанно в имунните клетки, за да отделят разтворими химикали, които предупреждават други части на имунната система, когато бъде открита инфекция.

Професор Соман Ейбрахам, почетен професор по патология в университета Дюк, който ръководи проучването, докато работи в програмата за нововъзникващи инфекциозни заболявания на Дюк-NUS, каза: „Открихме, че компонентите на инфламазомата играят изненадващо важна роля в транспортирането на мастоцитите гранули, които обикновено са пакетирани в центъра на клетката, към клетъчната повърхност, където се освобождават. Това неочаквано откритие ни дава точна цел за намеса, за да предотвратим веригата от събития, инициирани от мастоцитите, водещи до анафилактичен шок.

Професор Ейбрахам и неговият екип са изследвали мишки, на които липсва един от двата инфламазомни протеина, NLRP3 или ASC. Когато тези животни са били изложени на алергени, те не са преживели анафилактичен шок.

Въпреки това, анафилактичен шок се наблюдава, когато NLRP3 и ASC протеините в мастните клетки се сглобяват и свързват с отделни вътреклетъчни гранули, образувайки комплекс, който изследователите наричат гранулозома, което насърчава движението на гранулите по пътища, образувани от цитоскелета вътре в мастоцити, подобно на начина, по който те се „закрепват към релсите“.

Д-р Прадип Бист, първи съавтор на статията и главен изследовател на Програмата за възникващи инфекциозни заболявания на Duke-NUS, каза: „Когато мастоцитите се активират, ние наблюдавахме бързото движение на гранули по динамични пътища, известни като микротубули към клетъчната мембрана, където тези гранули незабавно се освобождават от клетката. Въпреки това, в мастоцитите без NLRP3 или ASC протеини не открихме доказателства за вътреклетъчно движение на гранули и нито една от тези гранули не беше освободена."

След като демонстрира ролята на NLRP3 и ASC в транспорта на гранули, екипът се обърна към известни инхибитори на възпалението, за да види дали могат да предотвратят това събитие.

Използвайки лекарство за блокиране на инфламазома, много подобно на тези в клиничните изпитвания за лечение на хронични възпалителни заболявания, наречено CY-09, те прилагат терапията на мишки преди инжектирането на алергена. Те открили, че в своя предклиничен модел те са успели ефективно да предотвратят анафилактичен шок с това лекарство.

Д-р Андреа Менкарели от Института по имунна терапия към Медицинския факултет на Шанхайския университет Джиао Тонг, който беше първият съавтор на статията, докато работеше в Програмата за възникващи инфекциозни заболявания на Duke-NUS, каза: „Забележително е че използването на лекарство, което специфично блокира активността на инфламазомни протеини "Ние успяхме селективно да блокираме освобождаването на предварително съхранени химикали от мастоцитите, без да засягаме други потенциално полезни функции на мастоцитите."

Въпреки че не е лек, може да предложи на хората с тежки алергии нов инструмент за предотвратяване на потенциално опасна реакция. В момента спешните лечения се предприемат веднага след появата на първите симптоми. Тези лечения трябва да се прилагат в рамките на тесен времеви прозорец, за да бъдат ефективни, и те също имат сериозни странични ефекти.

„Виждам как това може да донесе спокойствие на родителите на деца с тежки хранителни алергии, когато са изправени пред ситуации, в които е невъзможно да сме сигурни, че няма риск от излагане. Въпреки че не искаме да деактивираме тази част от имунната система за дълги периоди, потенциално може да осигури краткосрочна защита“, каза професор Ейбрахам, чийто екип сега работи за оптимизиране на дозировката и честотата на употреба на това лекарство, за да постигне най-добрите защитни ефекти срещу анафилактичен шок.

„След това се надяваме да направим същото за астма и алергични кожни реакции.“

Професор Патрик Тан, старши асоцииран декан по изследванията в Duke-NUS, каза: „Този пробив има огромен транслационен потенциал и представлява промяна на парадигмата не само за по-нататъшни изследвания, но и за подобряване на качеството на живот на хората, изложени на риск от тежки алергични реакции. Това е лъч надежда, особено за родителите на малки деца, които живеят с постоянна тревожност.“