Allergisten reaktioiden ensimmäinen vaihe on löydetty, mikä avaa uusia mahdollisuuksia ennaltaehkäisyyn

Duke-NUS Medical Schoolin tutkijat ovat havainneet, kuinka tapahtumaketju alkaa sen jälkeen, kun henkilö joutuu kosketuksiin allergeenin, kuten maapähkinöiden, äyriäisten, siitepölyn tai pölypunkkien kanssa. Heidän löytönsä, joka julkaistiin Nature Immunology -lehdessä, voi johtaa sellaisten lääkkeiden kehittämiseen, jotka estävät vakavia allergisia reaktioita.

Mastsolut, eräänlainen immuunisolutyyppi, tiedetään erehtyvän vaarattomaan aineeseen, kuten maapähkinään tai pölypunkkiin, uhkaksi ja vapauttavan bioaktiivisten kemikaalien ensimmäisen aallon tätä havaittua uhkaa vastaan. Kun ihon alla, verisuonten ympärillä sekä hengitys- ja maha-suolikanavan limakalvoilla olevat syöttösolut vapauttavat samanaikaisesti esivarastoituneita bioaktiivisia aineitaan vereen, voi syntyä välitön ja systeeminen shokki, joka voi olla kohtalokas. Ilman välitöntä väliintuloa.

Maailman terveysjärjestön (WHO) mukaan yli 10 % maailman väestöstä kärsii ruoka-aineallergioista. Kun allergioiden määrä lisääntyy, myös ruoan aiheuttaman anafylaksia ja astman esiintyvyys lisääntyy. Singaporessa joka viides lapsi sairastaa astmaa, ja ruoka-aineallergiat ovat jo johtava anafylaktisen shokin aiheuttaja.

Duke-NUS-tiimi on havainnut, että bioaktiivisia kemikaaleja sisältävien syöttösolujen rakeiden vapautumista säätelevät kaksi solunsisäisen moniproteiinikompleksin komponenttia, jota kutsutaan inflammasomiksi. Tähän asti näiden tulehduksellisten proteiinien tiedettiin vain kerääntyvän spontaanisti immuunisoluihin erittämään liukoisia kemikaaleja, jotka varoittavat immuunijärjestelmän muita osia, kun infektio havaitaan.

Professori Soman Abraham, Duken yliopiston patologian emeritusprofessori, joka johti tutkimusta työskennellessään Duke-NUS:n nousevien tartuntatautien ohjelmassa, sanoi: "Huomasimme, että tulehduksen komponenteilla oli yllättävän tärkeä rooli syöttösolujen kuljettamisessa. Rakeita, jotka yleensä pakataan solun keskelle, kohti solun pintaa, missä ne vapautuvat. Tämä odottamaton löytö antaa meille tarkan kohteen interventiolle estämään syöttösolujen käynnistämä tapahtumaketju, joka johtaa anafylaktiseen sokkiin.

Professori Abraham ja hänen tiiminsä tarkastelivat hiiriä, joista puuttui toinen kahdesta tulehduksellisesta proteiinista, NLRP3 tai ASC. Kun nämä eläimet altistettiin allergeeneille, ne eivät kokeneet anafylaktista sokkia.

Anafylaktinen sokki havaittiin kuitenkin, kun syöttösoluissa olevat NLRP3- ja ASC-proteiinit koottiin ja liittyivät yksittäisiin solunsisäisiin rakeisiin muodostaen kompleksin, jota tutkijat kutsuivat granulosomiksi ja joka edisti rakeiden liikkumista solun sisällä olevan sytoskeleton muodostamia polkuja pitkin. Mastosolu, samalla tavalla kuin ne "kiinnittyivät kiskoille".

Tohtori Pradeep Bist, paperin ensimmäinen kirjoittaja ja Duke-NUS:n uusien tartuntatautien ohjelman päätutkija, sanoi: "Kun syöttösolut aktivoituvat, havaitsimme rakeiden nopean liikkeen dynaamisia reittejä pitkin, jotka tunnetaan mikrotubuleina. Solukalvoon, jossa nämä rakeet vapautuivat välittömästi solusta. Kuitenkaan syöttösoluissa, joista puuttuu NLRP3- tai ASC-proteiineja, emme löytäneet todisteita solunsisäisestä jyväsliikkeestä, eikä mikään näistä rakeista vapautunut."

NLRP3:n ja ASC:n roolin raekuljetuksessa osoittamisen jälkeen tiimi kääntyi tunnettujen tulehduksen estäjien puoleen selvittääkseen, voisivatko ne estää tämän tapahtuman.

Käyttäen tulehduksia estävää lääkettä, joka oli hyvin samankaltainen kuin kliinisissä tutkimuksissa kroonisten tulehdussairauksien hoidossa (CY-09), he antoivat hoidon hiirille ennen allergeenin pistämistä. He havaitsivat, että prekliinisessä mallissaan he pystyivät estämään anafylaktisen shokin tehokkaasti tällä lääkkeellä.

Tohtori Andrea Mencarelli Shanghain Jiao Tong -yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun immuuniterapiainstituutista, joka oli paperin ensimmäinen kirjoittaja työskennellessään Duke-NUS:n nousevien tartuntatautien ohjelmassa, sanoi: "Se on huomattavaa. Että käyttämällä lääkettä, joka esti spesifisesti tulehduksellisten proteiinien toiminnan "Pystyimme valikoivasti estämään esivarastoitujen syöttösolukemikaalien vapautumisen vaikuttamatta muihin mahdollisesti hyödyllisiin syöttösolutoimintoihin."

Vaikka se ei ole parannuskeino, se voi tarjota vakavista allergioista kärsiville ihmisille uuden työkalun mahdollisesti vaarallisten reaktioiden estämiseksi. Tällä hetkellä ensiapuhoito aloitetaan heti ensimmäisten oireiden ilmaantumisen jälkeen. Näitä hoitoja on käytettävä kapeassa aikaikkunassa, jotta ne olisivat tehokkaita, ja niillä on myös vakavia sivuvaikutuksia.

"Ymmärrän, kuinka tämä voisi tuoda mielenrauhan vakavista ruoka-aineallergioista kärsivien lasten vanhemmille, kun he kohtaavat tilanteita, joissa on mahdotonta olla varma, ettei altistumisen riskiä ole. Emme kuitenkaan halua poistaa käytöstä tämä osa immuunijärjestelmää pitkiä aikoja, se voi mahdollisesti tarjota lyhytaikaista suojaa", sanoi professori Abraham, jonka tiimi työskentelee parhaillaan optimoidakseen tämän lääkkeen annostuksen ja käyttötiheyden parhaan suojavaikutuksen saavuttamiseksi anafylaktista sokkia vastaan.

"Tämän jälkeen toivomme tekevämme samoin astman ja allergisten ihoreaktioiden kohdalla."

Professori Patrick Tan, Duke-NUSin tutkimuksen vanhempi dekaani, sanoi: "Tällä läpimurrolla on valtava translaatiopotentiaali, ja se edustaa paradigman muutosta paitsi jatkotutkimukselle myös niiden elämänlaadun parantamiselle, jotka ovat vaarassa vakavasti sairastua. Allergiset reaktiot, se on toivon säde, erityisesti pienten lasten vanhemmille, jotka elävät jatkuvassa ahdistuksessa."