Przyczyny alergii

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 04:07

Czym jest alergia – choroba lub reakcja ochronna organizmu, która rozwinęła się na przestrzeni wieków? Naukowcy mają różne opinie i najwyraźniej dlatego nie znaleziono jeszcze leku, który raz na zawsze uwolniłby nas od nieprzyjemnych objawów. Przedstawiamy artykuł z interesującymi faktami i badaniami, które rzucają światło na ten problem.

Nigdy nie miałem wyraźnej wrodzonej alergii na coś. Kiedyś w wieku sześciu lat zostałam posypana przez to, że zjadłam za dużo truskawek - tyle mogę powiedzieć o moich reakcjach alergicznych. Niektórzy z moich znajomych mają reakcje alergiczne na kwitnienie niektórych roślin (puch topoli) już w wieku dorosłym, a niektórzy przestali się martwić alergiami po 13 latach.

Dlaczego tak się dzieje, jak się przed tym uchronić, czy można tego uniknąć i co zrobić, jeśli jest dziedziczny?

Alergia (starożytna greka.

Jak powstają alergie, nadal nie jest jasne

Naukowcy nie doszli jeszcze do wspólnego mianownika i nie mogą z całą pewnością stwierdzić, skąd się biorą alergie, ale liczba osób cierpiących na taką czy inną jej formę rośnie. Alergeny obejmują lateks, złoto, pyłki (zwłaszcza ambrozja, amarantus i kąkol), penicylinę, jad owadów, orzeszki ziemne, papaję, użądlenia meduzy, perfumy, jajka, odchody kleszczy domowych, orzechy pekan, łosoś, wołowina i nikiel.

Gdy tylko te substancje rozpoczną reakcję łańcuchową, twoje ciało wysyła odpowiedź z dość szerokim zakresem reakcji - od denerwującej wysypki po śmierć. Pojawia się wysypka, puchną wargi, mogą pojawić się dreszcze, zatkany nos i oparzenia oczu. Alergie pokarmowe mogą powodować wymioty lub biegunkę. W bardzo pechowej mniejszości alergie mogą powodować potencjalnie śmiertelną reakcję znaną jako wstrząs anafilaktyczny.

Istnieją leki, ale żaden z nich nie może trwale pozbyć się alergii. Leki przeciwhistaminowe łagodzą objawy, ale powodują również senność i inne nieprzyjemne skutki uboczne. Istnieją leki, które naprawdę ratują życie, ale należy je brać przez bardzo długi czas, a niektóre rodzaje alergii leczy się tylko złożonymi metodami, to znaczy jedna wersja leku wyraźnie nie wystarcza.

Naukowcy będą w stanie znaleźć lekarstwo, które raz na zawsze uwolni nas od alergii, tylko jeśli zrozumieją główne przyczyny tej choroby. Ale jak dotąd rozszyfrowali ten proces tylko częściowo.

Alergia nie jest błędem biologicznym, ale naszą obroną

Martwi się to fundamentalne pytanie Rusłana Miedżitowa, naukowiec, który w ciągu ostatnich 20 lat dokonał kilku fundamentalnych odkryć związanych z układem odpornościowym i zdobył kilka ważnych nagród, w tym 4 miliony euro nagrody Else Kröner Fresenius.

W tej chwili Miedżitow bada pytanie, które może zrewolucjonizować immunologię: dlaczego cierpimy na alergie? Jak dotąd nikt nie ma dokładnej odpowiedzi na to pytanie.

Istnieje teoria, że alergia jest reakcją na jad pasożytniczych robaków żyjąc w naszym ciele. W bardziej rozwiniętych i prawie bezpłodnych krajach, gdzie jest to rzadkie, nieprzyzwyczajony układ odpornościowy zadaje w odpowiedzi ostrzejszy, bardziej masywny cios. Oznacza to, że dziecko z jakiegoś rozwijającego się kraju, które mieszka prawie w chacie i spokojnie je niemyte owoce, może nawet nie wiedzieć, co to jest alergia, podczas gdy dzieci, których rodzice stale wycierają wszystko środkami odkażającymi i dwa razy dziennie myją podłogi w mieszkaniu, mieć całą masę „Nie możemy tego zrobić! Jesteśmy na to uczuleni!”

Miedżitow uważa, że to jest złe i że alergie nie są tylko błędem biologicznym.

Alergia to obrona przed szkodliwymi chemikaliami. Ochrona, która pomagała naszym przodkom przez dziesiątki milionów lat i pomaga nam do dziś.

Przyznaje, że jego teoria jest dość kontrowersyjna, ale jest przekonany, że historia udowodni mu rację.

Ale czasami nasz układ odpornościowy nas boli

Starożytni uzdrowiciele wiedzieli dużo o alergiach. Trzy tysiące lat temu chińscy lekarze opisali „roślinę alergiczną”, która jesienią powodowała katar.

Istnieją również dowody na to, że egipski faraon Menes zmarł od użądlenia przez osę w 2641 pne.

Czym jest pożywienie dla jednego, trucizna dla drugiego.

Lukrecjusz filozof rzymski

Dopiero nieco ponad 100 lat temu naukowcy zdali sobie sprawę, że tak różne objawy mogą być główkami jednej stułbi.

Naukowcy odkryli, że wiele chorób jest powodowanych przez bakterie i patogeny, a nasz układ odpornościowy zwalcza tych przestępców – armię komórek, które mogą uwalniać śmiercionośne chemikalia i wysoce ukierunkowane przeciwciała.

Stwierdzono również, że oprócz działania ochronnego, układ odpornościowy może być szkodliwy.

Na początku XX wieku francuscy naukowcy Karol Richet (Charles Richet) i Paul Porter (Paul Portier) badał wpływ toksyn na organizm. Wstrzykiwali psom małe dawki jadu ukwiałów, a następnie czekali jeszcze kilka tygodni przed podaniem kolejnej dawki. W rezultacie psy doznały wstrząsu anafilaktycznego i zmarły. Zamiast chronić zwierzęta, układ odpornościowy uczynił je bardziej podatnymi na tę truciznę.

Inni badacze zauważyli, że niektóre leki powodują wysypki i inne objawy. I ta wrażliwość rozwijała się coraz bardziej - reakcja odwrotna do ochrony przed chorobami zakaźnymi, którą dostarczają organizmowi przeciwciała.

Austriacki lekarz Clemens von Pirke (Clemens von Pirquet) badał, czy organizm może zmienić reakcję organizmu na napływające substancje. Aby opisać tę pracę, ukuł słowo „alergia”, łącząc greckie słowa alos (inne) i ergon (praca).

Dla układu odpornościowego proces alergiczny jest rzeczą zrozumiałą

W następnych dziesięcioleciach naukowcy odkryli, że etapy molekularne w tych reakcjach były niezwykle podobne. Proces był uruchamiany, gdy alergen znajdował się na powierzchni ciała - skórze, oczach, nosie, gardle, drogach oddechowych lub jelitach. Powierzchnie te są wypełnione komórkami odpornościowymi, które działają jak straż graniczna.

Gdy „straż graniczna” napotka alergen, pochłania i niszczy nieproszonych gości, a następnie uzupełnia jego powierzchnię fragmentami substancji. Komórka lokalizuje następnie część tkanki limfatycznej, a fragmenty te są przekazywane innym komórkom odpornościowym, które wytwarzają specjalne przeciwciała znane jako immunoglobulina E lub IgE.

Te przeciwciała wywołają odpowiedź, jeśli ponownie natkną się na alergen. Reakcja rozpocznie się natychmiast po tym, jak przeciwciała aktywują składniki układu odpornościowego - komórki tuczne, które wywołują lawinę chemikaliów.

Niektóre z tych substancji mogą zaczepiać nerwy, powodując swędzenie i kaszel. Czasami zaczyna wytwarzać się śluz, a kontakt z tymi substancjami w drogach oddechowych może powodować problemy z oddychaniem.

Ten obraz został narysowany przez naukowców na przestrzeni ostatniego stulecia, ale odpowiada tylko na pytanie „Jak?”, ale w ogóle nie wyjaśnia, dlaczego cierpimy na alergie. I to jest zaskakujące, ponieważ odpowiedź na to pytanie jest wystarczająco jasna dla większości części układu odpornościowego.

Nasi przodkowie zmierzyli się z wpływem organizmów chorobotwórczych, a dobór naturalny pozostawił mutacje, które pomogły im odeprzeć te ataki. A te mutacje wciąż się kumulują, więc my również możemy dać godne odrzucenie.

Najtrudniej było zobaczyć, jak dobór naturalny może wywoływać alergie. Silna reakcja alergiczna na najbardziej nieszkodliwe rzeczy nie była częścią systemu przetrwania naszych przodków.

Alergie są również dziwnie selektywne.

Nie wszyscy ludzie są uczuleni, a tylko kilka substancji to alergeny. Czasami ludzie rozwijają alergie w dość dorosłym wieku, a czasami alergie dziecięce znikają bez śladu (mówimy „przerośnięte”).

Związek między tymi pasożytami a alergiami

Przez dziesięciolecia nikt tak naprawdę nie rozumiał, do czego służy IgE. Nie wykazywał żadnych specjalnych zdolności, które mogłyby powstrzymać wirusa lub bakterię. Wygląda raczej na to, że ewoluowaliśmy, aby mieć jeden szczególny rodzaj przeciwciała, który sprawia nam wiele problemów.

Pierwsza wskazówka przyszła do nas w 1964 roku.

Parazytolog Bridget Ogilvy (Bridget Ogilvie) zbadała, jak układ odpornościowy reaguje na pasożytnicze robaki. Zauważyła, że organizm szczurów zarażonych robakami zaczął wytwarzać w dużych ilościach to, co później nazwano IgE. Kolejne badania wykazały, że przeciwciała te sygnalizują układowi odpornościowemu atakowanie i niszczenie robaków.

Robaki pasożytnicze stanowią poważne zagrożenie nie tylko dla szczurów, ale także dla ludzi.

Na przykład tęgoryjce mogą pobierać krew z jelit. Przywry wątrobowe mogą uszkadzać tkankę wątroby i powodować raka, a tasiemce mogą powodować torbiele w mózgu. Ponad 20% ludzi jest nosicielami tych pasożytów, a większość z nich żyje w krajach o niskich dochodach.

W latach 80. grupa naukowców energicznie opowiadała się za związkiem między tymi pasożytami a alergiami. Być może nasi przodkowie rozwinęli zdolność organizmu do rozpoznawania białek na powierzchni robaków i odpowiadania poprzez wytwarzanie przeciwciał IgE. Przeciwciała osadzone przez komórki układu odpornościowego w skórze i jelitach reagowały szybko, gdy tylko którykolwiek z tych pasożytów próbował dostać się do organizmu.

Powiedział, że organizm ma około godziny na zerowanie szans pasożyta na przeżycie. David Dunn (David Dunne), parazytolog z Uniwersytetu Cambridge.

Zgodnie z teorią pasożytów, białko pasożytniczych robaków ma podobny kształt do innych molekuł, z którymi nasz organizm styka się w codziennym życiu. W efekcie, jeśli mamy do czynienia z nieszkodliwymi substancjami, których forma jest zbliżona do formy białka pasożytów, nasz organizm wszczyna alarm i obrona pracuje bezczynnie. Alergia w tym przypadku to tylko nieprzyjemny efekt uboczny.

Podczas stażu Miedżitow studiował teorię robaków, ale po 10 latach zaczął mieć wątpliwości. Według niego ta teoria nie miała sensu, więc zaczął rozwijać własną.

Zasadniczo myślał o tym, jak nasze ciała postrzegają otaczający nas świat. Potrafimy rozpoznać wzory fotonów naszymi oczami i wzory wibracji powietrza naszymi uszami.

Zgodnie z teorią Miedżitowa, układ odpornościowy jest kolejnym systemem rozpoznawania wzorców, który rozpoznaje sygnatury molekularne zamiast światła i dźwięku.

Miedżitow znalazł potwierdzenie swojej teorii w pracy Karol Janeway (Charles Janeway), immunolog z Uniwersytetu Yale (1989).

Zaawansowany układ odpornościowy i nadmierna reakcja na najeźdźców

Jednocześnie Janeway uważał, że przeciwciała mają jedną poważną wadę: układ odpornościowy potrzebuje kilku dni na rozwinięcie swojej odpowiedzi na agresywne działania nowego najeźdźcy. Zasugerował, że układ odpornościowy może mieć inną linię obrony, która działa szybciej. Być może uda jej się użyć systemu rozpoznawania wzorców, aby szybko wykryć bakterie i wirusy i szybko zacząć naprawiać problem.

Po apelu Miedżitowa do Janeway naukowcy zaczęli wspólnie pracować nad tym problemem. Wkrótce odkryli nową klasę czujników na powierzchni niektórych typów komórek odpornościowych.

W konfrontacji z najeźdźcami czujnik chwyta intruza i uruchamia alarm chemiczny, który pomaga innym komórkom odpornościowym znaleźć i zabić patogeny. Był to szybki i dokładny sposób na rozpoznanie i wyeliminowanie najeźdźców bakteryjnych.

Odkryli więc nowe receptory, znane obecnie jako receptory toll-podobnektóre pokazały nowy wymiar obrony immunologicznej i zostały okrzyknięte podstawową zasadą immunologii. Pomogło to również rozwiązać problem medyczny.

Infekcje czasami prowadzą do katastrofalnego stanu zapalnego w całym ciele - sepsy. W samych Stanach Zjednoczonych co roku uderza miliony ludzi. Połowa z nich umiera.

Przez lata naukowcy wierzyli, że toksyny bakteryjne mogą powodować nieprawidłowe działanie układu odpornościowego, ale posocznica to tylko przesadna odpowiedź immunologiczna przeciwko bakteriom i innym najeźdźcom. Zamiast działać lokalnie, angażuje linię obrony w całym ciele. Wstrząs septyczny jest wynikiem aktywacji tych mechanizmów obronnych znacznie silniej niż wymaga tego sytuacja. Rezultatem jest śmierć.

Domowy system alarmowy dla organizmu, który pozbywa się alergenów

Pomimo tego, że początkowo Miedżitow zajmował się nauką nie po to, by leczyć ludzi, jego odkrycia pozwalają lekarzom na świeże spojrzenie na mechanizmy wyzwalające sepsę, a tym samym na znalezienie odpowiedniego leczenia, które wyceluje w prawdziwą przyczynę tej choroby – nadmierną reakcję receptorów toll-podobnych.

Miedżitow poszedł dalej. Skoro układ odpornościowy ma specjalne receptory dla bakterii i innych przestępców, to może ma też receptory dla innych wrogów? Wtedy zaczął myśleć o pasożytniczych robakach, IgE i alergiach. A kiedy o tym pomyślał, coś nie wyszło.

Rzeczywiście, układ odpornościowy wyzwala produkcję IgE, gdy napotyka pasożytnicze robaki. Jednak niektóre badania sugerują, że IgE nie jest tak naprawdę główną bronią przeciwko temu problemowi.

Naukowcy zaobserwowali myszy, które nie mogą wytwarzać IgE, ale zwierzęta wciąż potrafią budować obronę przed pasożytniczymi robakami. Miedżitow był raczej sceptyczny wobec pomysłu, że alergeny udają białka pasożytnicze. Duża liczba alergenów, takich jak nikiel czy penicylina, nie ma możliwych analogów w biologii molekularnej pasożyta.

Im więcej Miedżitow myślał o alergenach, tym mniej ważna wydawała mu się ich struktura. Może to, co ich łączy, to nie ich struktura, ale ich działania?

Wiemy, że alergeny bardzo często prowadzą do uszkodzeń fizycznych. Wyrywają otwarte komórki, podrażniają błony, rozrywają białka na strzępy. Może alergeny są tak szkodliwe, że musimy się przed nimi bronić?

Kiedy pomyślisz o wszystkich głównych objawach alergii – zatkaniu nosa, łzach, kichaniu, kaszlu, swędzeniu, biegunce i wymiotach – wszystkie mają jeden wspólny mianownik. Wszystkie są jak eksplozja! Alergia to strategia na pozbycie się alergenów z organizmu!

Okazało się, że idea ta od dawna pojawiała się na powierzchni różnych teorii, ale za każdym razem tonie. W 1991 roku biolog ewolucyjny Margie Profe (Margie Profet) argumentowała, że alergie zwalczają toksyny. Jednak immunolodzy odrzucili ten pomysł, być może dlatego, że Profe był outsiderem.

Miedżitow wraz z dwoma studentami, Noah Palm i Rachel Rosenstein, opublikowali swoją teorię w Nature w 2012 roku. Potem zaczął ją testować. Najpierw przetestował związek między urazami a alergiami.

Miedżitow i jego koledzy wstrzyknęli myszom PLA2, alergen znajdujący się w jadzie pszczelim (rozrywa błony komórkowe). Jak przewidział Miedżitow, układ odpornościowy w ogóle nie reagował specyficznie na PLA2. Dopiero gdy PLA2 uszkodził odsłonięte komórki, organizm zaczął wytwarzać IgE.

W innym założeniu Miedżitow powiedział, że te przeciwciała ochronią myszy, a nie tylko wywołają chorobę. Aby to sprawdzić, on i jego koledzy podali drugi zastrzyk PLA2, ale tym razem dawka była znacznie wyższa.

A jeśli reakcja na pierwszą dawkę była praktycznie nieobecna u zwierząt, to po drugiej dawce temperatura ciała gwałtownie wzrosła, aż do skutku śmiertelnego. Jednak niektóre myszy, z nie do końca jasnych powodów, rozwinęły specyficzną reakcję alergiczną, a ich ciała zapamiętały i ograniczyły działanie PLA2.

Po drugiej stronie kraju inny naukowiec przeprowadzał eksperyment, który w rezultacie dodatkowo potwierdził teorię Miedżitowa.

Stephen Gully (Stephen Galli), przewodniczący wydziału patologii na Uniwersytecie Medycznym Stanforda, spędził lata na studiach komórki tuczne, tajemnicze komórki odpornościowe, które mogą zabijać ludzi poprzez reakcję alergiczną. Spekulował, że te komórki tuczne mogą rzeczywiście pomóc ciału. Na przykład w 2006 roku on i jego koledzy odkryli, że komórki tuczne niszczą toksynę znajdującą się w jadzie węża.

To odkrycie sprawiło, że Galli pomyślał o tym samym, o czym myślał Miedżitow – że alergie mogą w rzeczywistości być obroną.

Galli i jego koledzy przeprowadzili te same eksperymenty na myszach i jadzie pszczelim. A kiedy wstrzyknęli myszom, które nigdy wcześniej nie spotkały się z tego typu trucizną, przeciwciałami IgE, okazało się, że ich organizmy otrzymały taką samą ochronę przed potencjalnie śmiertelną dawką trucizny, jak ciała myszy wystawionych na działanie tej toksyny.

Do tej pory, pomimo wszystkich eksperymentów, wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Jak dokładnie uszkodzenia spowodowane przez jad pszczeli prowadzą do ochronnej odpowiedzi IgE i jak IgE chroniło myszy? To są właśnie pytania, nad którymi obecnie pracuje Miedżitow i jego zespół. Ich zdaniem głównym problemem są mastocyty i mechanizm ich działania.

Jamie Cullen (Jaime Cullen) badał, w jaki sposób przeciwciała IgE wiążą komórki tuczne i czynią je wrażliwymi lub (w niektórych przypadkach) nadwrażliwymi na alergeny.

Miedżitow przewidział, że ten eksperyment wykaże, że wykrywanie alergenów działa jak domowy system alarmowy. Aby zrozumieć, że złodziej wszedł do twojego domu, wcale nie trzeba widzieć jego twarzy - powie ci o tym rozbite okno. Uszkodzenia spowodowane przez alergen pobudzają układ odpornościowy, który wychwytuje cząsteczki znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie i wytwarza przeciwko nim przeciwciała. Teraz intruz został zidentyfikowany i następnym razem znacznie łatwiej będzie sobie z nim poradzić.

Alergie wydają się o wiele bardziej logiczne z ewolucyjnego punktu widzenia, gdy spojrzeć na domowy system alarmowy. Toksyczne chemikalia, niezależnie od ich źródła (trujące zwierzęta czy rośliny), od dawna stanowią zagrożenie dla ludzkiego zdrowia. Alergie miały chronić naszych przodków poprzez wypłukiwanie tych substancji z organizmu. A dyskomfort, jaki odczuwali nasi przodkowie w wyniku tego wszystkiego, być może zmusił ich do przeniesienia się w bezpieczniejsze miejsca.

Alergia ma więcej zalet niż wad

Podobnie jak wiele mechanizmów adaptacyjnych, alergie nie są doskonałe. Zmniejsza nasze szanse na śmierć z powodu toksyn, ale nadal nie eliminuje całkowicie tego ryzyka. Czasami, z powodu zbyt ostrej reakcji, alergia może zabić, jak to już miało miejsce w eksperymentach na psach i myszach. Mimo to korzyści z alergii przeważają nad wadami.

Ta równowaga uległa zmianie wraz z pojawieniem się nowych substancji syntetycznych. Narażają nas na szerszy zakres związków, które mogą potencjalnie uszkodzić i wywołać reakcje alergiczne. Nasi przodkowie mogli uniknąć alergii po prostu przechodząc na drugą stronę lasu, ale niektórych substancji nie możemy tak łatwo pozbyć się.

Ale Dunn jest sceptyczny wobec teorii Miedżitowa. Uważa, że on również nie docenia ilości białek, które znajdują na powierzchni pasożytniczych robaków. Białka, które mogą zamaskować się jako ogromna liczba alergenów ze współczesnego świata.

W ciągu najbliższych kilku lat Miedżitow ma nadzieję przekonać sceptyków wynikami innych eksperymentów. A to prawdopodobnie doprowadzi do rewolucji w sposobie leczenia alergii. I zacznie od alergii na pyłki. Miedżitow nie liczy na szybkie zwycięstwo swojej teorii. Na razie cieszy się po prostu, że udaje mu się zmienić nastawienie ludzi do reakcji alergicznych i przestają postrzegać to jako chorobę.

Kichasz, co jest dobre, ponieważ w ten sposób się chronisz. Ewolucji w ogóle nie obchodzi, jak się z tym czujesz.