Byla objevena první fáze alergických reakcí, což otevírá nové možnosti prevence.

Vědci z lékařské fakulty Duke-NUS zjistili, jak začíná řetězec událostí poté, co se člověk dostane do kontaktu s alergenem, jako jsou arašídy, mořské plody, pyl nebo roztoči. Jejich objev, publikovaný v časopise Nature Immunology, by mohl vést k vývoji léků k prevenci závažných alergických reakcí.

Žírné buňky, typ imunitních buněk, jsou známé tím, že si neškodné látky, jako jsou arašídy nebo roztoči, zamění za hrozbu a uvolní první vlnu bioaktivních chemikálií proti této vnímané hrozbě. Když žírné buňky, které se nacházejí pod kůží, kolem cév a ve výstelce dýchacích a gastrointestinálních cest, současně uvolní své předem uložené bioaktivní látky do krve, může dojít k okamžitému a systémovému šoku, který může být bez rychlého zásahu fatální.

Podle Světové zdravotnické organizace (WHO) trpí potravinovými alergiemi více než 10 % světové populace. S rostoucím počtem alergií roste i výskyt anafylaxe a astmatu vyvolaných potravinami. V Singapuru postihuje astma každé páté dítě a potravinové alergie jsou již nyní hlavní příčinou anafylaktického šoku.

Tým z Duke-NUS zjistil, že uvolňování granulí žírných buněk obsahujících bioaktivní chemikálie je řízeno dvěma složkami intracelulárního multiproteinového komplexu zvaného inflammasom. Doposud bylo známo, že se tyto proteiny inflammasomu spontánně shromažďují pouze v imunitních buňkách a vylučují rozpustné chemikálie, které upozorňují ostatní části imunitního systému, když je detekována infekce.

Profesor Soman Abraham, emeritní profesor patologie na Dukeově univerzitě, který vedl studii během svého působení v programu Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, uvedl: „Zjistili jsme, že složky inflamazomu hrají překvapivě důležitou roli v transportu granulí žírných buněk, které jsou normálně zabaleny ve středu buňky, na povrch buňky, kde se uvolňují. Tento neočekávaný objev nám dává přesný cíl pro intervenci, abychom zabránili řetězci událostí iniciovaných žírnými buňkami, které vedou k anafylaktickému šoku.“

Profesor Abraham a jeho tým zkoumali myši, kterým chyběl jeden ze dvou proteinů inflamazomu, NLRP3 nebo ASC. Když byla tato zvířata vystavena alergenům, nedošlo u nich k anafylaktickému šoku.

Anafylaktický šok však byl pozorován, když se proteiny NLRP3 a ASC v žírných buňkách spojily a navázaly na jednotlivé intracelulární granule, čímž vytvořily komplex, který vědci nazvali granulosom. Ten podporoval pohyb granulí po drahách vytvořených cytoskeletem uvnitř žírné buňky, podobně jako se „připevňují k železničním kolejím“.

Dr. Pradeep Bist, první spoluautor článku a hlavní výzkumník v programu Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, uvedl: „Když byly žírné buňky aktivovány, pozorovali jsme rychlý pohyb granulí podél dynamických drah známých jako mikrotubuly k buněčné membráně, kde byly tyto granule okamžitě uvolněny z buňky. U žírných buněk, kterým chybí proteiny NLRP3 nebo ASC, jsme však nenašli žádné důkazy o intracelulárním pohybu granulí a žádné z těchto granulí nebyly uvolněny.“

Poté, co tým prokázal roli NLRP3 a ASC v transportu granulí, se obrátil na známé inhibitory inflammasomu, aby zjistil, zda by mohly této události zabránit.

Pomocí léku blokujícího inflamasomy, nazvaného CY-09, velmi podobného lékům používaným v klinických studiích pro chronická zánětlivá onemocnění, podali terapii myším před vystavením alergenu. Zjistili, že v jejich preklinickém modelu byli schopni s tímto lékem účinně zabránit anafylaktickému šoku.

Dr. Andrea Mencarelli z Institutu imunoterapie na Lékařské fakultě Univerzity Ťiao Tong v Šanghaji, která byla prvním spoluautorem článku během svého působení v programu Duke-NUS Emerging Infectious Diseases Programme, uvedla: „Je pozoruhodné, že použitím léku, který specificky blokoval aktivitu proteinů inflammasomu, jsme byli schopni selektivně blokovat uvolňování předem uložených chemických látek v žírných buňkách, aniž bychom ovlivnili další potenciálně prospěšné funkce žírných buněk.“

I když se nejedná o lék, mohlo by to lidem s těžkými alergiemi nabídnout nový nástroj, jak zabránit vzniku potenciálně nebezpečné reakce. V současné době se akutní léčba provádí ihned po objevení se prvních příznaků. Aby byla tato léčba účinná, musí být aplikována v krátkém časovém okně a má také závažné vedlejší účinky.

„Dovedu si představit, jak by to mohlo uklidnit rodiče dětí s těžkými potravinovými alergiemi, když se ocitnou v situacích, kdy si nelze být jisti, že neexistuje žádné riziko expozice. I když nechceme tuto část imunitního systému deaktivovat na dlouhou dobu, mohlo by to potenciálně poskytnout krátkodobou ochranu,“ řekl profesor Abraham, jehož tým nyní pracuje na optimalizaci dávkování a frekvence užívání léku, aby se dosáhlo co nejlepších ochranných účinků proti anafylaktickému šoku.

„Poté doufáme, že totéž uděláme i pro astma a alergické kožní reakce.“

Profesor Patrick Tan, hlavní proděkan pro výzkum na Duke-NUS, uvedl: „Tento průlom má obrovský translační potenciál a představuje zásadní změnu nejen pro další výzkum, ale také pro zlepšení kvality života osob ohrožených závažnými alergickými reakcemi. Je to paprsek naděje, zejména pro rodiče malých dětí, kteří žijí s neustálou úzkostí.“