Чи можуть певні бактерії кишечника захистити від харчової алергії?
Нові дослідження підкріплюють думку про те, що відсутність певних бактерій у кишечнику може спричинити харчову алергію - стан, який вражає мільйони людей. Дослідження також припускає, що поповнення основних кишкових бактерій може запропонувати спосіб лікування харчової алергії.
Вчені з Бостонської дитячої лікарні та Бригама та жіночої лікарні, також у Бостоні, штат Массачусетс, виявили, що у дітей та дітей з харчовою алергією відсутні певні види кишкових бактерій.
Коли команда передавала зниклих бактерій мишам, мікроби захищали тварин від харчової алергії.
Дослідники також нанесли на карту взаємодії клітин миші та бактерій за захисним ефектом.
Вони описують свої знахідки нещодавно Природна медицина папір.
Попередні дослідження дійшли подібних висновків про зв’язок між кишковими бактеріями та харчовою алергією. Однак вони не проводили детального аналізу взаємодій на клітинному рівні.
"Ми виявили культивовані бактерії людського походження, які модулюють імунну систему і стають толерантними до харчових алергенів", - каже співавтор дослідження, доктор Лінн Брай, директор Массачусетського центру прийому-мікробіомів у Бригамі та жіночої лікарні.
Отримані дані вказують на новий спосіб лікування харчової алергії, який використовує корисні бактерії для зміни проводки імунної системи. Замість націлювання на якийсь конкретний харчовий алерген, цей метод потенційно може лікувати всі харчові алергії одним рухом.
Такий підхід сильно відрізняється від оральної імунотерапії, метою якої є підвищення порогу алергічної реакції за допомогою крихітних, що збільшують вплив відповідного харчового алергену.
"Це означає суттєву зміну нашого підходу до терапії при харчовій алергії", - додає доктор Брай.
Харчова алергія і кишкові бактерії
Алергія виникає, коли імунна система людини має надзвичайну реакцію на речовину, яка, як правило, не викликає реакції у інших людей.
Алергічна реакція може варіюватися від легкого подразнення до анафілаксії, важкої, небезпечної для життя імунної реакції, яка потребує негайної медичної допомоги. Харчова алергія є однією з причин, які можуть призвести до анафілаксії.
Дослідження 2018 року про глобальну поширеність харчової алергії свідчить про те, що принаймні в західних країнах цей стан страждає близько 10% людей, найчастіше серед дітей молодшого віку. Є також дані, що країни, що розвиваються, спостерігають зростання харчової алергії.
Алергія на коров’яче молоко та яйця є однією з найпоширеніших харчових алергій у багатьох частинах світу. Однак характер харчової алергії може різнитися залежно від країни залежно від харчових звичок їх населення.
У кишечнику людини або травному тракті мешкають трильйони мікроорганізмів, у тому числі понад 1000 видів бактерій. Ці мікроби відіграють вирішальну роль у здоров’ї та захворюваннях.
Кишкові бактерії можуть впливати на біологію своїх господарів різними способами. Наприклад, вони можуть взаємодіяти з гормонами, щоб викликати запалення. Дослідники також виявили зв'язок між дисбалансом кишкових бактерій та роботою нервової системи та мозку.
Існують також вагомі докази того, що мікроби кишечника працюють у тісному співробітництві з імунною системою кишечника і утворюють «складний імунно-функціональний орган» із власними субпопуляціями імунних клітин, хімічних месенджерів та бактерій.
Будь-яка зміна балансу між мікробами кишечника та цими компонентами імунної системи може спричинити цілий ряд захворювань, а може навіть сприяти розвитку раку та порушити його лікування.
Як бактерії кишечника можуть впливати на харчову алергію?
Теорія, що набуває популярності серед науковців, полягає в тому, що певні способи життя та догляду в західному світі можуть зменшувати можливості для немовлят накопичувати корисні кишкові бактерії, які допомагають зв’язати кишкову імунну систему таким чином, щоб запобігти харчовій алергії.
Ці способи життя включають менші сім’ї, зменшення кількості грудного вигодовування, збільшення кількості пологів шляхом кесаревого розтину та більш широке використання антибіотиків.
Щоб перевірити цю ідею, команда нового дослідження розпочала збір зразків калу у немовлят кожні кілька місяців. Використовуючи ці зразки, дослідники порівняли кишкові бактерії 56 немовлят та дітей, у яких розвинулася харчова алергія, з тими, що були у 98 осіб, що не відповідали.
Результати показали, як і попередні дослідження, що кишкові бактерії осіб з харчовою алергією відрізнялися від бактерій учасників без харчової алергії. Однак цей результат породжує питання: наскільки ці відмінності пояснювали харчову алергію?
На наступному етапі дослідження команда пересадила зразки кишкових мікробів дітям з харчовою алергією та без них мишам, чутливим до яєць.
Дослідники виявили, що миші, які отримували зразки кишкових бактерій від дітей без харчової алергії, рідше мали алергічні реакції на яйце, ніж миші, які отримували зразки від дітей з харчовою алергією.
Потім дослідники використовували передові обчислювальні методи для виявлення відмінностей між зразками кишкових бактерій у дітей з харчовою алергією та без неї. Завдяки цим потужним інструментам аналіз може виділити окремі види бактерій та перевірити їх у невеликих групах.
В результаті повторного тестування бактерій на мишах команда розробила дві групи мікробів, кожна з яких включала п’ять чи шість Clostridiales або Бактероїдети види бактерій кишечника людини.
Ці конкретні бактеріальні групи зберігали мишей стійкими до алергії на яйця. Коли команда тестувала на мишах групи, що включали інші види бактерій, вони не захищали їх.
Картування взаємодій на рівні клітини
На наступному етапі дослідження вчені дослідили, що може відбуватися на клітинному рівні, щоб отримати ці ефекти. Знову ж таки, завдяки витонченим методикам, вони змогли розглянути зміни в імунних взаємодіях як у людей, так і у мишей.
Вони виявили, що корисно Clostridiales і Бактероїдети групи, які захищали мишей від харчової алергії, націлювались на два імунні шляхи та запускали специфічні Т-клітини в імунній системі.
Т-клітини, які викликали корисні бактерії, були регуляторними Т-клітинами. Бактерії змінили свій стан, так що вони не викликали екстремальних імунних реакцій на білок курячого яйця.
Дослідники застерігають, що, хоча ці результати, здається, виявляють велику перспективу, вони дійсні лише на мишах. Подальші дослідження тепер потребують відтворення результатів на людях.
Деякі члени команди вже проводять випробування в Бостонській дитячій лікарні, щоб перевірити підхід до трансплантації калу для лікування дорослих з алергією на арахіс.
Крім того, ряд приватних компаній виробляє різні композиції бактерій для клінічних випробувань. При такому темпі можливо, що лікування може бути доступним приблизно через 5 років.
Здається, що можливість детального вивчення взаємодії мікробів і клітин людини відкриває можливість "знайти кращий терапевтичний та кращий діагностичний підхід до захворювання", коментує д-р Брай.
"З харчовою алергією це дало нам надійну терапевтичну терапію, яку ми зараз можемо використовувати для лікування пацієнтів".
Доктор Лінн Брай
