Od pylů po záchvat kašle – co se děje v těle alergika
Vědci z Pasteurova institutu a Inserm popsali mechanismus, který u myší téměř úplně zastavuje rozvoj astmatu a vzdušných alergií. Klíčem se ukázaly být neškodné fragmenty virů a bakterií – podávané bez plné infekce, avšak velmi promyšleným způsobem.
Alergická onemocnění dýchacích cest a astma vznikají jako důsledek přehnaně reaktivního imunitního systému. Tělo reaguje příliš silně na látky, které jsou za normálních okolností zcela neškodné: rostlinné pyly, prach, plísně nebo srst zvířat. Výsledkem je kašel, sípavé dýchání, rýma, slzení očí a celková únava.
Podle francouzských odhadů trpí alergickými onemocněními až čtvrtina populace, přičemž potíže se výrazně zhoršují na jaře, kdy koncentrace pylů prudce stoupá. Dosavadní medicína nabízí především léky tlumící příznaky nebo desenzibilizaci, která vyžaduje roky pravidelné terapie.
Nový výzkum naznačuje, že plíce lze „přeprogramovat" ještě předtím, než se při prvním kontaktu s alergenem přepnou do poplachového režimu.
Mikroby jako ochranný štít pro plíce
Tým vedený Gérardem Eberlem a Lucie Peduto se rozhodl zjistit, zda lze přirozené reakce organismu na zárodky využít k potlačení přecitlivělosti na alergeny. Vědci aplikovali myším přímo do plic fragmenty virů nebo bakterií – upravené tak, aby nemohly způsobit plnohodnotné onemocnění, ale stále dostatečně stimulovaly imunitní systém.
Taková stimulace spustila v plicích takzvanou odpověď typu 1 – tu, kterou tělo běžně používá v boji proti mikrobům. Poté přišel zásadní krok: výzkumníci kombinovali „směs" mikrobů s alergenem a sledovali, co se stane s alergickou reakcí.
Šest týdnů plné ochrany po jediném „tréninku"
Za normálních okolností první setkání s alergenem připraví plíce na přehnanou reaktivitu. Každý další kontakt se stejnou látkou pak způsobí silný astmatický záchvat nebo prudký záchvat kašle. Tentokrát průběh událostí vypadal zcela jinak.
- Když myši dostávaly současně fragmenty mikrobů i alergen, typická alergická reakce se u nich nerozvinula.
- Ochranný účinek přetrvával po dobu nejméně šesti týdnů.
- Bez přítomnosti mikrobů stejná dávka alergenu spustila přecitlivělost, která se při dalších expozicích stále zhoršovala.
Jak vysvětluje Lucie Peduto, cílem je „ztišit" nadměrnou odpověď na alergen, nikoli celkově vypnout imunitu. Organismus se má naučit rozpoznávat, že ne každý vnější signál vyžaduje razantní útok.
Preexpozice: když se plíce učí klidu předem
Nejpozoruhodnější část experimentů se týkala situace, kdy myši dostávaly do plic výhradně fragmenty mikrobů – bez jakéhokoli alergenu. Po takovéto „lekci" byl organismus následně konfrontován s různými alergeny, a výsledek překvapil.
Ukázalo se, že jediný kontakt s mikroby chránil zvířata před rozvojem alergie po dobu více než tří měsíců. S přihlédnutím k délce života myší a rychlosti obnovy jejich tkání jde o skutečně pozoruhodně dlouhou dobu.
Vědci popisují tento efekt tak, jako by plíce byly „uklidněny" a připraveny reagovat vyváženěji na vše, co vdechujeme.
Taková strategie odpovídá myšlence prevence: místo hašení požáru v okamžiku, kdy pacient již trpí astmatem, by medicína mohla zasáhnout dříve a snížit riziko, že k rozvoji nemoci vůbec dojde.
Fibroblasty – nenápadní hrdinové skrytí v plicní tkáni
Dosavadní léčba alergií se zaměřovala především na buňky imunitního systému: lymfocyty, žírné buňky a eozinofily. Nová studie přesouvá pozornost na zcela jiné místo. Klíčovou roli totiž sehrály fibroblasty – buňky tvořící „lešení" plicní tkáně.
Fibroblasty budují strukturu tkáně, podporují hojení po infekcích či poranění a řídí pohyb imunitních buněk. Nyní se ukázalo, že dokáží uchovávat cosi jako paměť o proběhlé expozici mikroskopickým fragmentům zárodků.
Paměť zapsaná v genech, ale reverzibilní
Při kontaktu plic s fragmenty mikrobů dochází ve fibroblastech k specifické změně. Dojde k zablokování genu zvaného Ccl11, který je zodpovědný za přitahování buněk podílejících se na alergické reakci. Jde o epigenetickou změnu – tedy takovou, která reguluje aktivitu 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" zklidněné reaktivity |
| Stimulace fragmenty mikrobů | Odpověď typu 1 namísto alergického „přebuzení" |
Tato paměť přetrvává mnoho týdnů, i když imunitní buňky aktivované při prvním kontaktu s mikroby dávno z tkáně zmizely. Právě stálé buňky plic – jako jsou fibroblasty – tak mohou sloužit jako nositel dlouhodobé ochrany.
Nová generace prevence alergií na obzoru
Výsledky výzkumu z Pasteurova institutu otevírají cestu k zcela novému přístupu k alergiím a astmatu. Místo soustředění se výhradně na potlačování příznaků by lékaři mohli v budoucnosti podávat přípravky založené na bezpečných fragmentech mikrobů. Jejich úkolem by bylo „přenastavit" fibroblasty v plicích do režimu, v němž nadměrné reakce na alergeny jednoduše nevznikají.
Vědci otevřeně hovoří o možnosti preventivních zásahů aplikovaných ještě dříve, než se objeví první záchvaty dušnosti nebo chronická rýma. V praxi by to mohlo být relevantní pro děti z rodin s alergickou zátěží nebo pro osoby, u nichž se již projevují první příznaky přecitlivělosti.
Výzkumníci nyní plánují přechod od zvířecích modelů k pokusům se zapojením lidských dobrovolníků, 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 stále dlouhá. Je nutné stanovit optimální složení fragmentů mikrobů, způsob podání (aerosol, inhalátor, nebulizace), dávkování i dobu, po kterou jeden cyklus „tréninkové" expozice vystačí. Vyvstává také otázka rozdílů mezi myším a lidským organismem.
Odborníci budou muset prověřit, zda osoby s oslabenou imunitou, chronickými plicními chorobami nebo po těžkých infekcích nebudou na takovou terapii reagovat jinak – a méně příznivě. Nelze vyloučit, že pro část pacientů bude nutné velmi opatrné stupňování dávek nebo kombinace nové metody s klasickými protizánětlivými léky.
Co to znamená pro každodenní život alergika
Pro mnoho lidí trpících astmatem je pylová sezóna spojena s omezením pohybu venku, častým sáháním po inhalátoru a trvalým napětím: „rozjede se to dnes znovu?" Koncept preventivního „uklidnění" plic pomocí mikrobů může tento pohled zásadně změnit.
Lze si představit, že v budoucnosti budou někteří pacienti dostávat takový přípravek jednou za několik měsíců, aby snížili riziko silných vzplanutí v nejnáročnějších obdobích roku. I kdyby terapie astma zcela nevyléčila, může natolik zmírnit příznaky, že pacienti budou méně často končit na urgentních příjmech a budou moci normálně plánovat svůj aktivní život.
Výzkum mikroorganismů v prevenci alergií zapadá také do širšího trendu doceňování role mikrobiomu – bohaté komunity bakterií, virů a hub obývajících naše tělo. Stále více dat naznačuje, že příliš sterilní prostředí v dětství rozvoji alergií nahrává, zatímco pestré, „mikrobiologicky bohaté" okolí může působit ochranně. Nová studie jde o krok dál a ukazuje, že tuto ochranu lze přesně naprogramovat přímo v plicní tkáni.
