Allergiate põhjused

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 03:53

Mis on allergia – haigus või organismi kaitsereaktsioon, mis on välja kujunenud sajandite jooksul? Teadlastel on erinevad arvamused ja ilmselt seetõttu pole veel leitud ravimit, mis meid lõplikult ebameeldivatest sümptomitest vabastaks. Toome teieni artikli huvitavate faktide ja uuringutega, mis sellele probleemile valgust annavad.

Mul pole kunagi olnud väljendunud kaasasündinud allergiat millegi suhtes. Kunagi kuueaastaselt puistati mind selle tõttu, et sõin liiga palju maasikaid – see on kõik, mida ma oma allergiliste reaktsioonide kohta öelda oskan. Mõnel mu sõbral on teatud taimede õitsemise (papli kohev) suhtes allergilised reaktsioonid juba täiskasvanueas ja osad lõpetasid allergia pärast muretsemise pärast 13 aastat.

Miks see juhtub, kuidas end selle eest kaitsta, kas seda on võimalik vältida ja mida teha, kui see on pärilik?

Allergia (Vana-Kreeka.

Kuidas allergia tekib, on siiani ebaselge

Teadlased pole veel ühisele nimetajale jõudnud ega oska kindlalt öelda, kust allergia pärineb, kuid selle ühe või teise vormi all kannatavate inimeste arv kasvab. Allergeenide hulka kuuluvad lateks, kuld, õietolm (eriti ambroosia, amarant ja harilik kukeseen), penitsilliin, putukamürk, maapähklid, papaia, millimallikas, parfüüm, munad, majapuugi väljaheited, pekanipähklid, lõhe, veiseliha ja nikkel.

Niipea, kui need ained käivitavad ahelreaktsiooni, saadab teie keha oma vastuse välja üsna laia spektriga reaktsioonidega – tüütust lööbest kuni surmani. Ilmub lööve, huuled paisuvad, võivad alata külmavärinad, ninakinnisus ja põletused silmades. Toiduallergia võib põhjustada oksendamist või kõhulahtisust. Väga õnnetu vähemuse puhul võivad allergiad põhjustada potentsiaalselt surmava reaktsiooni, mida nimetatakse anafülaktiliseks šokiks.

On ravimeid, kuid ükski neist ei saa allergiast lõplikult lahti. Antihistamiinikumid leevendavad sümptomeid, kuid põhjustavad ka uimasust ja muid ebameeldivaid kõrvalnähte. On ravimeid, mis tõesti päästavad elusid, kuid neid tuleb võtta väga pikka aega ja teatud tüüpi allergiaid ravitakse ainult keerukate meetoditega, see tähendab, et ühest ravimi versioonist ei piisa.

Teadlased suudavad leida ravi, mis meid lõplikult allergiast vabastab, kui nad mõistavad selle haiguse peamisi põhjuseid. Kuid seni on nad selle protsessi dekodeerinud vaid osaliselt.

Allergia ei ole bioloogiline viga, vaid meie kaitse

Murettekitav on see põhiküsimus Ruslana Medžitova, teadlane, kes on viimase 20 aasta jooksul teinud mitmeid immuunsüsteemiga seotud fundamentaalseid avastusi ja pälvinud mitmeid olulisi auhindu, sealhulgas 4 miljonit eurot Else Kröner Fresenius Awardilt.

Praegu uurib Medžitov küsimust, mis võib immunoloogias revolutsiooni teha: miks me vaevleme allergiate all? Seni pole keegi sellele küsimusele täpset vastust andnud.

On olemas teooria, et allergia on reaktsioon parasiitide usside mürgileelavad meie kehas. Arenenumates ja peaaegu steriilsetes riikides, kus seda juhtub harva, annab harjumatu immuunsüsteem vastuseks teravama ja massiivsema löögi. See tähendab, et mõne arengumaa laps, kes elab peaaegu onnis ja sööb rahulikult pesemata puuvilju, ei pruugi isegi teada, mis on allergia, samas kui lapsed, kelle vanemad pühivad pidevalt kõike desinfitseerimisvahenditega ja kaks korda päevas pesevad korteri põrandaid, on terve hulk "Me ei saa seda teha! Oleme selle vastu allergilised!"

Medžitov leiab, et see on vale ja allergiad pole pelgalt bioloogiline viga.

Allergia on kaitse kahjulike kemikaalide eest. Kaitse, mis aitas meie esivanemaid kümneid miljoneid aastaid ja aitab meid praegugi.

Ta tunnistab, et tema teooria on üsna vastuoluline, kuid ta on kindel, et ajalugu tõestab tal õigust.

Kuid mõnikord teeb meie immuunsüsteem meile haiget

Muistsed ravitsejad teadsid allergiatest palju. Kolm tuhat aastat tagasi kirjeldasid Hiina arstid "allergilist taime", mis põhjustas sügisel nohu.

Samuti on tõendeid selle kohta, et Egiptuse vaarao Menes suri herilase nõelamise tagajärjel aastal 2641 eKr.

Mis on ühele toit, teisele mürk.

Rooma filosoof Lucretius

Ja alles veidi üle 100 aasta tagasi mõistsid teadlased, et nii erinevad sümptomid võivad olla ühe hüdra pead.

Teadlased on avastanud, et paljusid haigusi põhjustavad bakterid ja patogeenid ning meie immuunsüsteem võitleb nende kurjategijatega – rakkude armeega, mis võivad vabastada surmavaid kemikaale ja väga sihipäraseid antikehi.

Samuti on leitud, et lisaks kaitsvale toimele võib immuunsüsteem ka kahjulik olla.

20. sajandi alguses prantsuse teadlased Charles Richet (Charles Richet) ja Paul Porter (Paul Portier) uuris toksiinide mõju organismile. Nad süstisid koertele väikesed annused mereanemooni mürki ja ootasid seejärel veel mitu nädalat, enne kui järgmise annuse manustati. Selle tulemusena said koerad anafülaktilise šoki ja surid. Loomi kaitsmise asemel muutis immuunsüsteem nad sellele mürgile vastuvõtlikumaks.

Teised teadlased märkasid, et teatud ravimid põhjustasid lööbeid ja muid sümptomeid. Ja see tundlikkus arenes välja üha enam - reaktsioon, mis on vastupidine kaitsele nakkushaiguste eest, mida antikehad kehale pakuvad.

Austria arst Clemens von Pirke (Clemens von Pirquet) uuris, kas keha suudab muuta organismi reaktsiooni sissetulevatele ainetele. Selle töö kirjeldamiseks lõi ta sõna "allergia", ühendades kreekakeelsed sõnad alos (muud) ja ergon (töö).

Immuunsüsteemi jaoks on allergiline protsess arusaadav

Järgnevatel aastakümnetel avastasid teadlased, et nende reaktsioonide molekulaarsed etapid olid märkimisväärselt sarnased. Protsess käivitati siis, kui allergeen oli keha pinnal – nahal, silmades, ninakäigus, kurgus, hingamisteedes või sooltes. Need pinnad on täidetud immuunrakkudega, mis toimivad piirivalvurina.

Kui "piirivalvur" kohtub allergeeniga, imeb see endasse ja hävitab kutsumata külalised ning seejärel täiendab oma pinda aine fragmentidega. Seejärel lokaliseerib rakk mõne lümfikoe ja need fragmendid edastatakse teistele immuunrakkudele, mis toodavad spetsiaalseid antikehi, mida nimetatakse immunoglobuliin E või IgE.

Need antikehad käivitavad vastuse, kui nad uuesti allergeenile komistavad. Reaktsioon algab kohe pärast seda, kui antikehad aktiveerivad immuunsüsteemi komponendid - nuumrakud, mis käivitavad kemikaalide tulva.

Mõned neist ainetest võivad närve kinni haarata, põhjustades sügelust ja köha. Mõnikord hakkab tekkima lima ja kokkupuude nende ainetega hingamisteedes võib põhjustada hingamisprobleeme.

Selle pildi on teadlased joonistanud viimase sajandi jooksul, kuid see vastab ainult küsimusele "Kuidas?", Kuid ei selgita üldse, miks me allergia all kannatame. Ja see on üllatav, kuna vastus sellele küsimusele on enamiku immuunsüsteemi osade jaoks piisavalt selge.

Meie esivanemad seisid silmitsi patogeensete organismide mõjuga ja looduslik valik jättis mutatsioonid, mis aitasid neil neid rünnakuid tõrjuda. Ja need mutatsioonid kogunevad endiselt, et ka meie saaksime anda väärilise tagasilöögi.

Kõige raskem oli näha, kuidas looduslik valik võib allergiaid tekitada. Tugev allergiline reaktsioon kõige kahjutumatele asjadele oli vaevalt osa meie esivanemate ellujäämissüsteemist.

Ka allergiad on veidralt selektiivsed.

Kõik inimesed pole allergilised ja ainult mõned ained on allergeenid. Mõnikord tekib inimestel allergia üsna täiskasvanueas ja mõnikord kaob laste allergia jäljetult (me ütleme "väljakasvanud").

Nende parasiitide ja allergiate vaheline seos

Aastakümneid ei saanud keegi tegelikult aru, milleks IgE on. Ta ei näidanud üles mingeid erilisi võimeid, mis võiksid viirust või baktereid peatada. Pigem tundub, et meil on arenenud üks teatud tüüpi antikeha, mis tekitab meile palju probleeme.

Esimene vihje jõudis meieni 1964. aastal.

Parasitoloog Bridget Ogilvy (Bridget Ogilvie) uuris, kuidas immuunsüsteem reageerib parasiitsetele ussidele. Ta märkas, et ussidega nakatunud rottide keha hakkas suures koguses tootma seda, mida hiljem hakati nimetama IgE-ks. Hilisemad uuringud näitasid, et need antikehad andsid immuunsüsteemile märku usside ründamisest ja hävitamisest.

Parasiitsed ussid kujutavad endast tõsist ohtu mitte ainult rottidele, vaid ka inimestele.

Näiteks võivad konksussid soolestikust verd ammutada. Maksarebed võivad kahjustada maksakudet ja põhjustada vähki ning paelussid võivad põhjustada ajus tsüste. Rohkem kui 20% inimestest kannab neid parasiite ja enamik neist elab madala sissetulekuga riikides.

1980. aastatel propageeris rühm teadlasi jõuliselt seost nende parasiitide ja allergiate vahel. Võib-olla arendasid meie esivanemad keha võime ära tunda usside pinnal olevaid valke ja reageerida IgE antikehade tootmisega. Immuunsüsteemi rakkude poolt nahka ja soolestikku sisestatud antikehad reageerisid kiiresti niipea, kui mõni neist parasiitidest üritas kehasse siseneda.

Ta ütles, et kehal on umbes tund aega, et viia parasiidi ellujäämisvõimalused nullini. David Dunn (David Dunne), Cambridge'i ülikooli parasitoloog.

Parasiitide teooria kohaselt on parasiitide usside valk oma kujult sarnane teiste molekulidega, millega meie keha igapäevaelus kokku puutub. Selle tulemusena, kui puutume kokku kahjutute ainetega, mille vorm on sarnane parasiitide valgu vormiga, annab meie keha häirekella ja kaitse töötab tühikäigul. Allergia on sel juhul lihtsalt ebameeldiv kõrvalmõju.

Praktika ajal õppis Medžitov usside teooriat, kuid 10 aasta pärast hakkas ta kahtlema. Tema sõnul polnud sellel teoorial mõtet, mistõttu asus ta enda oma välja töötama.

Põhimõtteliselt mõtles ta sellele, kuidas meie keha ümbritsevat maailma tajub. Me tunneme silmaga ära footonite mustrid ja kõrvaga õhuvibratsiooni mustrid.

Medžitovi teooria kohaselt on immuunsüsteem veel üks mustrituvastussüsteem, mis tunneb valguse ja heli asemel ära molekulaarsed signatuurid.

Medžitov leidis teosest kinnitust oma teooriale Charles Janeway (Charles Janeway), Yale'i ülikooli immunoloog (1989).

Arenenud immuunsüsteem ja ülereageerimine sissetungijatele

Samal ajal arvas Janeway, et antikehadel on üks suur puudus: immuunsüsteemil kulub mitu päeva, et välja töötada reaktsioon uue sissetungija agressiivsele tegevusele. Ta pakkus välja, et immuunsüsteemil võib olla teine kaitseliin, mis süttib kiiremini. Võib-olla saab ta kasutada mustrituvastussüsteemi bakterite ja viiruste kiireks tuvastamiseks ning probleemi kiireks lahendamiseks.

Pärast Medžitovi pöördumist Janeway poole hakkasid teadlased koos probleemiga tegelema. Peagi avastasid nad teatud tüüpi immuunrakkude pinnalt uue andurite klassi.

Sissetungijatega kokku puutudes haarab andur sissetungijast kinni ja käivitab keemilise häire, mis aitab teistel immuunrakkudel patogeene leida ja tappa. See oli kiire ja täpne viis bakteriaalsete sissetungijate äratundmiseks ja kõrvaldamiseks.

Nii avastasid nad uued retseptorid, mida nüüd tuntakse kui maksutaolised retseptoridmis näitasid immuunkaitses uut mõõdet ja mida on kiidetud kui immunoloogia aluspõhimõtet. See aitas lahendada ka meditsiinilist probleemi.

Infektsioonid põhjustavad mõnikord kogu kehas katastroofilist põletikku - sepsist. Ainuüksi USA-s tabab see igal aastal miljoneid inimesi. Pooled neist surevad.

Aastaid on teadlased uskunud, et bakteriaalsed toksiinid võivad põhjustada immuunsüsteemi talitlushäireid, kuid sepsis on lihtsalt liialdatud immuunvastus bakterite ja muude sissetungijate vastu. Selle asemel, et tegutseda kohapeal, seob see kaitseliini kogu kehas. Septiline šokk on tingitud sellest, et need kaitsemehhanismid aktiveeruvad palju tugevamalt, kui olukord tegelikult nõuab. Tulemuseks on surm.

Kodune signalisatsioon allergeenidest vabanevale kehale

Hoolimata asjaolust, et algselt tegeles Medžitov teadusega mitte selleks, et inimesi ravida, võimaldavad tema avastused arstidel heita uus pilk sepsise vallandamise mehhanismidele ja leida seega sobiv ravi, mis on suunatud selle haiguse tegelikule põhjusele – ülereageerimisele. maksutaolistest retseptoritest.

Medžitov läks kaugemale. Kuna immuunsüsteemil on spetsiaalsed retseptorid bakterite ja teiste kurjategijate jaoks, siis võib-olla on tal retseptoreid ka teistele vaenlastele? Siis hakkas ta mõtlema parasiitide usside, IgE ja allergiate peale. Ja kui ta sellele mõtles, siis midagi ei õnnestunud.

Tõepoolest, immuunsüsteem käivitab parasiitide ussidega kokku puutudes IgE tootmise. Kuid mõned uuringud näitavad, et IgE ei ole tegelikult selle probleemi peamine relv.

Teadlased on täheldanud hiiri, kes ei suuda toota IgE-d, kuid loomad võivad siiski luua kaitset parasiitide vastu. Medžitov suhtus pigem skeptiliselt ideesse, et allergeenid teesklesid parasiitvalkusid. Paljudel allergeenidel, nagu niklil või penitsilliinil, ei ole parasiidi molekulaarbioloogias võimalikke analooge.

Mida rohkem Medžitov allergeenidele mõtles, seda vähem oluline tundus talle nende struktuur. Võib-olla ei seo neid mitte nende struktuur, vaid tegevus?

Teame, et väga sageli põhjustavad allergeenid füüsilisi kahjustusi. Nad rebivad lahti avatud rakud, ärritavad membraane, rebivad valke tükkideks. Võib-olla on allergeenid nii kahjulikud, et peame end nende eest kaitsma?

Kui mõelda kõikidele allergia peamistele sümptomitele – kinnine punane nina, pisarad, aevastamine, köha, sügelus, kõhulahtisus ja oksendamine – on neil kõigil üks ühine nimetaja. Nad kõik on nagu plahvatus! Allergia on strateegia keha allergeenidest vabastamiseks!

Selgus, et see idee on pikka aega kerkinud erinevate teooriate pinnale, kuid iga kord uputatakse see ikka ja jälle ära. 1991. aastal evolutsioonibioloog Margie Professor (Margie Profet) väitis, et allergiad võitlevad toksiinidega. Kuid immunoloogid lükkasid selle idee tagasi, võib-olla seetõttu, et Profe oli autsaider.

Medžitov koos oma kahe õpilase Noah Palmi ja Rachel Rosensteiniga avaldas oma teooria ajakirjas Nature 2012. aastal. Siis hakkas ta teda testima. Esmalt katsetas ta seost vigastuste ja allergiate vahel.

Medžitov ja tema kolleegid süstisid hiirtele mesilasmürgis leiduvat allergeeni PLA2 (lõhkub rakumembraane). Nagu Medzhitov ennustas, ei reageerinud immuunsüsteem PLA2-le üldse spetsiifiliselt. Alles siis, kui PLA2 kahjustas avatud rakke, hakkas keha IgE-d tootma.

Teise oletuse kohaselt ütles Medžitov, et need antikehad kaitsevad hiiri, mitte ainult ei muuda neid haigeks. Selle testimiseks tegi ta koos kolleegidega teise PLA2 süsti, kuid seekord oli annus palju suurem.

Ja kui reaktsioon esimesele annusele loomadel praktiliselt puudus, siis pärast teist annust tõusis kehatemperatuur järsult kuni surmava tulemuseni. Kuid mõnedel hiirtel tekkis ebaselgetel põhjustel spetsiifiline allergiline reaktsioon ning nende keha mäletas ja vähendas PLA2 mõju.

Riigi teises otsas tegi teine teadlane katset, mis kinnitas Medžitovi teooriat veelgi.

Stephen Gully (Stephen Galli), Stanfordi meditsiiniülikooli patoloogiaosakonna juhataja, veetis aastaid õppides nuumrakud, salapärased immuunrakud, mis võivad allergilise reaktsiooni tõttu inimesi tappa. Ta oletas, et need nuumrakud võivad kehale tegelikult abiks olla. Näiteks 2006. aastal avastas ta koos kolleegidega, et nuumrakud hävitavad mao mürgis leiduva toksiini.

See avastus pani Galli mõtlema samale asjale, millele mõtles Medžitov – et allergia võib tegelikult olla kaitse.

Galli ja tema kolleegid tegid samu katseid hiirte ja mesilasmürgiga. Ja kui nad süstisid hiirtele, kes polnud kunagi varem seda tüüpi mürki, IgE antikehi, kokku puutunud, selgus, et nende kehad said potentsiaalselt surmava mürgiannuse eest sama kaitse kui hiirte kehad, kes puutusid kokku selle toksiini toimega.

Siiani on vaatamata kõikidele katsetele jäänud paljud küsimused vastuseta. Kuidas täpselt põhjustab mesilase mürgist põhjustatud kahjustus IgE kaitsva reaktsiooni ja kuidas kaitses IgE hiiri? Just nende küsimustega Medžitov ja tema meeskond praegu tegelevad. Nende arvates on põhiprobleem nuumrakud ja nende töömehhanism.

Jamie Cullen (Jaime Cullen) uuris, kuidas IgE antikehad fikseerivad nuumrakke ja muudavad need allergeenide suhtes tundlikuks või (mõnel juhul) ülitundlikuks.

Medžitov ennustas, et see katse näitab, et allergeenide tuvastamine töötab nagu kodune häiresüsteem. Selleks, et mõista, et varas on teie majja sisenenud, pole üldse vaja tema nägu näha - purunenud aken räägib teile sellest. Allergeeni tekitatud kahjustus äratab immuunsüsteemi, mis korjab endasse vahetus läheduses olevad molekulid ja toodab nende vastu antikehi. Nüüd on sissetungija tuvastatud ja temaga on järgmine kord palju lihtsam hakkama saada.

Allergia tundub evolutsioonilisest vaatenurgast palju loogilisem, kui seda vaadata kodusignalisatsiooni kujul. Mürgised kemikaalid, olenemata nende allikast (mürgised loomad või taimed), on pikka aega ohustanud inimeste tervist. Allergia pidi kaitsma meie esivanemaid, loputades need ained kehast välja. Ja ebamugavustunne, mida meie esivanemad selle kõige tõttu tundsid, sundis neid ehk kolima turvalisematesse kohtadesse.

Allergial on rohkem eeliseid kui puudusi

Nagu paljud kohanemismehhanismid, pole allergiad täiuslikud. See vähendab meie võimalusi toksiinidest surra, kuid siiski ei kõrvalda seda ohtu täielikult. Mõnikord võib allergia liiga karmi reaktsiooni tõttu tappa, nagu on juba juhtunud koerte ja hiirtega tehtud katsetes. Siiski kaaluvad allergia eelised üles miinused.

See tasakaal on uute sünteetiliste ainete tulekuga nihkunud. Need toovad meid kokku laiema hulga ühenditega, mis võivad potentsiaalselt kahjustada ja põhjustada allergilisi reaktsioone. Meie esivanemad oleksid võinud allergiat vältida lihtsalt teisele poole metsa minnes, kuid teatud ainetest me nii lihtsalt lahti ei saa.

Kuid Dunn on Medžitovi teooria suhtes skeptiline. Ta usub, et ka tema alahindab valkude hulka, mida nad parasiitsete usside pinnalt leiavad. Valgud, mis võivad maskeerida end tohutu hulga tänapäeva maailmast pärit allergeenidena.

Järgmise paari aasta jooksul loodab Medžitov skeptikuid veenda teiste katsete tulemustega. Ja see võib viia revolutsioonini allergiate ravis. Ja ta alustab õietolmuallergiaga. Medžitov oma teooriale kiiret võitu ei looda. Praeguseks on tal lihtsalt hea meel, et tal õnnestub muuta inimeste suhtumist allergilistesse reaktsioonidesse ja nad ei taju seda haigusena.

Sa aevastad, mis on hea, sest nii kaitsed ennast. Evolutsioon ei hooli üldse sellest, kuidas te sellesse suhtute.