Avastatud on allergiliste reaktsioonide esimene etapp, mis avab uued võimalused ennetamiseks

Duke'i-NUSi meditsiinikooli teadlased on kindlaks teinud, kuidas pärast inimese kokkupuudet allergeeniga, näiteks maapähklite, mereandide, õietolmu või tolmulestadega, algab sündmuste ahel. Nende ajakirjas Nature Immunology avaldatud avastus võib viia ravimite väljatöötamiseni raskete allergiliste reaktsioonide ennetamiseks.

Mastrakud, mis on teatud tüüpi immuunrakud, peavad kahjutuid aineid, näiteks maapähkleid või tolmulestasid, ohuks ja vabastavad selle tajutava ohu vastu esimese laine bioaktiivseid kemikaale. Kui naha all, veresoonte ümbruses ning hingamisteede ja seedetrakti limaskestal asuvad mastrakud vabastavad samaaegselt oma eelnevalt talletatud bioaktiivsed ained verre, võib tekkida kohene ja süsteemne šokk, mis kiire sekkumiseta võib lõppeda surmaga.

Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel kannatab üle 10% maailma elanikkonnast toiduallergiate all. Allergiate arvu suurenemisega suureneb ka toidust põhjustatud anafülaksia ja astma esinemissagedus. Singapuris mõjutab astma iga viiendat last ja toiduallergiad on juba anafülaktilise šoki peamine põhjus.

Duke'i ja USA teadlased avastasid, et bioaktiivseid kemikaale sisaldavate nuumrakkude graanulite vabanemist kontrollivad kaks komponenti rakusisesest multivalgukompleksist, mida nimetatakse inflammasoomiks. Seni on teada, et need inflammasoomvalgud kogunevad spontaanselt immuunrakkudesse, et eritada lahustuvaid kemikaale, mis hoiatavad immuunsüsteemi teisi osi infektsiooni avastamisel.

Duke'i ülikooli patoloogia emeriitprofessor professor Soman Abraham, kes juhtis uuringut Duke'i-NUS-i tekkivate nakkushaiguste programmis töötades, ütles: "Leidsime, et inflammasoomi komponendid mängisid üllatavalt olulist rolli nuumrakkude graanulite transportimisel, mis tavaliselt paiknevad raku keskel, rakupinnale, kus need vabanevad. See ootamatu avastus annab meile täpse sekkumise sihtmärgi, et vältida nuumrakkude poolt algatatud sündmuste ahelat, mis viib anafülaktilise šokini."

Professor Abraham ja tema meeskond uurisid hiiri, kellel puudus üks kahest põletikku tekitavast valgust, NLRP3 või ASC. Allergeenidega kokku puutudes ei tekkinud neil anafülaktilist šokki.

Siiski täheldati anafülaktilist šokki, kui nuumrakkudes olevad NLRP3 ja ASC valgud kogunesid ja seondusid üksikute rakusiseste graanulitega, moodustades kompleksi, mida teadlased nimetasid granulosoomiks, mis soodustas graanulite liikumist mööda nuumrakkudes tsütoskeleti moodustatud radu, sarnaselt sellele, kuidas nad "kinnituvad rongirööbastele".

Dr Pradeep Bist, artikli esimene kaasautor ja Duke'i-NUS-i tekkivate nakkushaiguste programmi peamine uurija, ütles: "Kui nuumrakud aktiveeriti, täheldasime graanulite kiiret liikumist mööda dünaamilisi radu, mida tuntakse mikrotuubulitena, rakumembraanile, kus need graanulid kohe rakust vabanesid. Kuid nuumrakkudes, millel puudusid NLRP3 või ASC valgud, ei leidnud me graanulite rakusisese liikumise märke ja ükski neist graanulitest ei vabanenud."

Pärast NLRP3 ja ASC rolli demonstreerimist graanulite transpordis pöördus meeskond teadaolevate põletikuvastaste inhibiitorite poole, et näha, kas need suudavad seda sündmust ära hoida.

Kasutades põletikku blokeerivat ravimit nimega CY-09, mis on väga sarnane krooniliste põletikuliste haiguste kliinilistes uuringutes kasutatavatele ravimitele, manustasid nad hiirtele ravi enne allergeeniga kokkupuudet. Nad leidsid, et oma prekliinilises mudelis suutsid nad ravimiga tõhusalt ennetada anafülaktilist šokki.

Dr Andrea Mencarelli Shanghai Jiao Tongi ülikooli meditsiinikooli immunoteraapia instituudist, kes oli Duke'i-NUS-i tekkivate nakkushaiguste programmi raames töötades selle artikli esimene kaasautor, ütles: "Tähelepanuväärne on see, et ravimi abil, mis blokeeris spetsiifiliselt põletikuvastaste valkude aktiivsust, suutsime selektiivselt blokeerida eelnevalt salvestatud nuumrakkude kemikaalide vabanemise, mõjutamata seejuures teisi potentsiaalselt kasulikke nuumrakkude funktsioone."

Kuigi see ei ole ravi, võib see pakkuda raskete allergiatega inimestele uue vahendi potentsiaalselt ohtliku reaktsiooni tekkimise ennetamiseks. Praegu võetakse erakorralist ravi kohe pärast esimeste sümptomite ilmnemist. Need ravimeetodid tuleb efektiivseks rakendamiseks rakendada lühikese aja jooksul ja neil on ka tõsised kõrvaltoimed.

„Ma näen, kuidas see võiks pakkuda kindlustunnet raskete toiduallergiatega laste vanematele olukordades, kus on võimatu olla kindel kokkupuuteohu puudumises. Kuigi me ei taha seda immuunsüsteemi osa pikaks ajaks deaktiveerida, võib see potentsiaalselt pakkuda lühiajalist kaitset,“ ütles professor Abraham, kelle meeskond töötab nüüd ravimi annuse ja kasutamise sageduse optimeerimise nimel, et saavutada parim kaitsev toime anafülaktilise šoki vastu.

"Pärast seda loodame teha sama ka astma ja allergiliste nahareaktsioonide puhul."

Duke-NUSi teadustöö vanemdekaan professor Patrick Tan ütles: „Sellel läbimurdel on tohutu translatsiooniline potentsiaal ja see kujutab endast paradigma muutust mitte ainult edasistes uuringutes, vaid ka raskete allergiliste reaktsioonide riskirühma kuuluvate inimeste elukvaliteedi parandamisel. See on lootusekiir, eriti väikeste laste vanematele, kes elavad pideva ärevuse all.“