Od pylu k záchvatu kašle – co se děje v těle alergika
Vědci z Pasteurova institutu a Insermu popsali mechanismus, který u myší dokáže téměř úplně zablokovat rozvoj astmatu a vzdušných alergií. Klíčem se ukázaly neškodné fragmenty virů a bakterií – podávané bez plné infekce, ale velmi promyšleným způsobem.
Respirační alergie a astma jsou výsledkem přehnaně aktivovaného imunitního systému. Tělo reaguje příliš silně na látky, které jsou běžně neškodné: pyl rostlin, prach, plísně nebo srst zvířat. Přichází kašel, sípání, rýma, slzení očí a únava.
Podle odhadů z Francie trpí alergickými chorobami až čtvrtina populace, přičemž potíže se výrazně zhoršují na jaře, kdy koncentrace pylu prudce stoupá. Dosavadní medicína nabízí především léky tlumící příznaky nebo desenzibilizaci, která vyžaduje léta terapie a velmi pravidelné návštěvy lékaře.
Nový výzkum naznačuje, že plíce lze „přeprogramovat" ještě předtím, než přijdou do kontaktu s alergenem – tak aby vůbec nevstoupily do poplašného režimu.
Mikroby jako ochranný štít pro plíce
Tým vedený Gérardem Eberlem a Lucií Peduto se rozhodl zjistit, zda lze využít přirozené reakce organismu na zárodky k potlačení přecitlivělosti na alergeny. Vědci podávali myším do plic fragmenty virů nebo bakterií – připravené tak, aby nemohly vyvolat plnohodnotné onemocnění, ale stále stimulovaly imunitní systém.
Taková stimulace spouštěla v plicích takzvanou odpověď typu 1 – tu, kterou tělo běžně využívá v boji s mikroby. Poté přišla klíčová fáze: výzkumníci kombinovali „směs" mikrobů s alergenem a sledovali, co se stane s alergickou reakcí.
Šest týdnů plné ochrany po jediném „tréninku"
V klasickém scénáři první kontakt s alergenem připraví plíce na přehnanou reakci. Každý další kontakt se stejnou látkou pak vyvolá silný záchvat astmatu nebo kašle. Tentokrát se ale průběh událostí zcela lišil.
- Když myši dostávaly současně fragmenty mikrobů a alergen, typická alergická reakce se u nich nevyvinula.
- Ochranný účinek přetrvával po dobu nejméně šesti týdnů.
- Bez přítomnosti mikrobů stejná dávka alergenu spouštěla přecitlivělost, která se s každou další expozicí zesilovala.
Jak vysvětluje Lucie Peduto, cílem je „utišit" nadměrnou odpověď na alergen – nikoli vypnout imunitu jako takovou. Tělo se má naučit rozpoznávat, že ne každý vnější signál vyžaduje ostrou protiakci.
Preexpozice: když se plíce naučí klidu předem
Nejzajímavější část experimentů se týkala situace, kdy myši dostávaly do plic výhradně fragmenty mikrobů – bez jakéhokoli alergenu. Po takovém „tréninku" byl organismus následně vystaven různým alergenům, a tady přišlo překvapení.
Ukázalo se, že jediný kontakt s mikroby chránil zvířata před rozvojem alergie po dobu více než tří měsíců. S ohledem na délku života myší a rychlost obnovy jejich tkání jde o opravdu pozoruhodně dlouhou dobu.
Vědci popisují tento efekt tak, že plíce jsou jakoby „uklidněny" a připraveny na vyváženější reakce vůči tomu, co vdechujeme.
Taková strategie odpovídá myšlence prevence: místo hašení požáru, když pacient astma už má, by medicína mohla zasáhnout dříve a snížit riziko, že k rozvoji nemoci vůbec dojde.
Fibroblasty – nenápadní hrdinové ukrytí v plicní tkáni
Většina dosavadních terapií alergií se zaměřovala na buňky imunitního systému: lymfocyty, žírné buňky a eozinofily. Nová studie přesouvá pozornost na zcela jiné místo. Klíčovou roli zde sehrály fibroblasty – buňky tvořící „lešení" plic.
Fibroblasty budují strukturu tkáně, podporují hojení po infekcích nebo poranění a řídí pohyb imunitních buněk. Nyní se ukázalo, že mohou v sobě uchovávat jakousi paměť o předchozí expozici mikroskopickým fragmentům zárodků.
Paměť zapsaná v genech, ale vratná
Při kontaktu plic s fragmenty mikrobů dochází ve fibroblastech ke zvláštní změně. Zablokuje se v nich gen zvaný Ccl11, který je odpovědný za přitahování buněk podílejících se na alergické reakci. Jde o epigenetickou změnu – tedy takovou, která reguluje činnost genu, aniž by měnila samotný kód DNA.
| Co se děje ve fibroblastech | Důsledek pro plíce |
|---|---|
| Blokáda genu Ccl11 | Méně buněk vyvolávajících alergickou reakci |
| Trvalá epigenetická změna | Dlouhodobá „paměť" uklidněné reaktivity |
| Stimulace fragmenty mikrobů | Odpověď typu 1 místo alergického „přebuzení" |
Tato paměť přetrvává mnoho týdnů, přestože imunitní buňky aktivní při prvním kontaktu s mikroby dávno z tkáně zmizely. Právě stálé buňky plic – jako jsou fibroblasty – tedy mohou sloužit jako nositel dlouhodobé ochrany.
Nová generace prevence alergií je na obzoru
Výsledky práce z Pasteurova institutu otevírají cestu k zcela novému přístupu k alergiím a astmatu. Místo soustředění výhradně na potlačování příznaků by lékaři mohli v budoucnu podávat přípravky založené na bezpečných fragmentech mikrobů. Jejich úkolem by bylo „přepnout" fibroblasty v plicích do režimu, v němž se nadměrné reakce na alergeny jednoduše nerozvinou.
Vědci otevřeně hovoří o možnosti preventivních zásahů podávaných ještě před tím, než se objeví první záchvaty dušnosti nebo chronická rýma. V praxi by se to mohlo týkat dětí z rodin se sklonem k alergiím nebo osob, u nichž jsou již patrné první příznaky přecitlivělosti.
Výzkumníci nyní plánují přechod od zvířecích modelů ke studiím s účastí lidí, což umožní ověřit bezpečnost a účinnost potenciálního „vakcíně podobného" přípravku proti alergiím.
Naděje i otazníky pro budoucí pacienty
Přestože výsledky znějí slibně, cesta k reálnému léku je ještě dlouhá. Je třeba stanovit optimální složení fragmentů mikrobů, způsob podání (aerosol, inhalátor, nebulizace), dávkování i dobu, na kterou jediný cyklus takové „tréninkové" expozice vystačí. Vyvstává také otázka rozdílů mezi organismem myši a člověka.
Odborníci budou muset zjistit, zda osoby s oslabenou imunitou, chronickými plicními chorobami nebo po těžkých infekcích na takovou terapii nezareagují jiným, méně příznivým způsobem. Nelze vyloučit, že pro část pacientů bude nutné velmi opatrné postupné navyšování dávek nebo kombinace nové metody s klasickými protizánětlivými léky.
Co to znamená pro každodenní život alergiků
Pro mnoho lidí trpících astmatem je pylová sezóna spojena s omezením pohybu venku, častým sáháním po inhalátoru a neustálým napětím: „rozkrutí se to dnes znovu?" Myšlenka preventivního „utišení" plic pomocí mikrobů by mohla tuto perspektivu zásadně změnit.
Lze si představit, že v budoucnu bude část pacientů přijímat tento typ přípravku jednou za několik měsíců, aby snížila riziko silných vzplanutí v nejnáročnějších obdobích roku. I kdyby terapie astma zcela nevyléčila, může zmírnit intenzitu příznaků natolik, aby nemocní méně často končili na pohotovosti a mohli normálně plánovat svůj život.
Výzkum mikroorganismů v prevenci alergií zapadá do širšího trendu oceňování role mikrobiomu – bohaté komunity bakterií, virů a hub obývajících naše tělo. Stále více dat naznačuje, že příliš sterilní prostředí v dětství alergiím napomáhá, zatímco rozmanité, „mikrobiologicky bohaté" prostředí může působit ochranně. Nová práce jde o krok dál a ukazuje, že tuto ochranu lze přesně naprogramovat přímo v plicní tkáni.
