Vědci z pařížského Institutu Pasteura a výzkumného centra Inserm popsali mechanismus, který u myší téměř úplně zablokoval rozvoj astmatu a dýchacích alergií. Klíčem se ukázaly neškodné fragmenty virů a bakterií, podávané bez skutečné infekce, zato velmi promyšleným způsobem.
Dýchací alergie a astma trápí stále více lidí. Ve Francii se podle odhadů s alergickými onemocněními potýká až čtvrtina obyvatel, přičemž problémy se výrazně zhoršují na jaře, kdy do vzduchu unikají pyly. Zatímco dosavadní medicína nabízí především léky tlumící příznaky nebo dlouhodobou desensibilizaci vyžadující roky pravidelných návštěv, nový výzkum naznačuje mnohem zajímavější cestu. Plíce by mohly dostat jakýsi trénink, který je připraví na setkání s alergeny a zabrání přehnaným reakcím.
Vědci zkoumají možnost, jak „přeprogramovat“ plíce ještě předtím, než dojde k prvnímu kontaktu s alergenem. Pokud by se to podařilo, organismus by se nenaučil reagovat alarmem na běžné látky z okolí, jako jsou pyly břízy, roztoči v prachu nebo srst koček. Výsledky testů na myších napovídají, že taková strategie může fungovat lépe, než si kdokoli před pár lety dokázal představit.
Od pylu k záchvatu kašle: co se děje v těle alergika
Dýchací alergie a astma jsou důsledkem příliš aktivního imunitního systému. Tělo reaguje nadměrně na faktory obvykle neškodné – pyly rostlin, prach, plísně nebo zvířecí srst. Objevuje se kašel, sípavý dech, rýma, slzení očí a únava. Pro mnohé lidi znamená pylová sezóna skutečné martyrium, které omezuje běžné aktivity venku.
V klasickém scénáři při prvním setkání s alergenem, třeba s pylem ambrózie, si organismus vytvoří citlivost. Při dalším kontaktu s touž látkou pak spouští ostrou obrannou reakci, která vede k silnému záchvatu astmatu nebo neustálému kašli. Imunitní systém se chová, jako by bojoval proti nebezpečnému vetřelci, přestože jde o neškodnou látku. Nové experimenty ukazují, že tento scénář se dá přepsat.
Mikroby jako ochranný štít pro plíce
Tým vedený Gérardem Eberlem a Lucie Peduto z pařížského Institutu Pasteura se rozhodl ověřit, zda lze využít přirozené reakce organismu na patogeny k potlačení přecitlivělosti na alergeny. Vědci podávali myším do plic fragmenty virů nebo bakterií – připravené tak, aby nemohly vyvolat skutečné onemocnění, ale přesto stimulovaly imunitní systém. Šlo o bezpečné úlomky mikrobů, které dokážou spustit žádoucí reakci bez rizika infekce.
Taková stimulace aktivovala v plicích takzvanou odpověď typu 1, tedy tu, kterou tělo běžně používá k boji proti mikrobům. Poté následoval klíčový krok: badatelé spojili „kaši“ z mikrobů s alergenem a sledovali, co se stane s alergickou reakcí. Výsledky byly překvapivé – když myši dostaly současně fragmenty mikrobů a alergen, nevyvinuly typickou alergickou odpověď. Ochranný účinek přetrvával nejméně šest týdnů. Bez účasti mikrobů táž dávka alergenu spouštěla přecitlivělost, která se při dalších expozicích zhoršovala.
Jak vysvětluje Lucie Peduto, cílem je „umlčet“ přehnanou odpověď na alergen, ne vypnout imunitu úplně. Organismus se má naučit rozpoznávat, že ne každý signál zvenčí vyžaduje ostrou reakci. Vědci mluví o jakémsi přenastavení imunitního systému v místě, kde k setkání s alergeny dochází nejčastěji – v plicích.
Předexponování: když se plíce učí klidu předem
Nejzajímavější část pokusů se týkala situace, kdy myši dostaly do plic výhradně fragmenty mikrobů, bez jakéhokoli alergenu. Po takové „lekci“ byl organismus později konfrontován s různými alergeny – a tu přišlo překvapení. Ukázalo se, že jednorázový kontakt s mikroby chránil zvířata před rozvojem alergie po dobu přes tři měsíce. To je s ohledem na délku života myší a rychlost obnovy jejich tkání opravdu dlouhá doba.
Badatelé popisují tento efekt jako dojem, že plíce byly „uklidněny“ a připraveny na vyváženější reakce na to, co vdechujeme. Taková strategie zapadá do myšlenky prevence: místo hašení požáru, když už pacient astma má, by medicína mohla zasáhnout dříve a snížit riziko, že k rozvoji nemoci vůbec dojde. Jde o posun od léčby k profilaktickému tréninku imunitního systému přímo v plicní tkáni.
- Jednorázové podání fragmentů mikrobů do plic
- Ochrana před alergií trvající přes tři měsíce u myší
- Účinek fungoval proti různým typům alergenů
- Plíce získaly odolnost bez kontaktu s konkrétním alergenem
- Reakce imunitního systému typu 1 převážila alergickou odpověď
- Fibroblasty v plicích si vytvořily dlouhodobou paměť
- Metoda nenarušuje celkovou imunitu organismu
- Potenciál pro preventivní aplikaci u dětí s rizikem alergií
Fibroblasty: nenápadní hrdinové ukrytí v plicní tkáni
Dosud většina terapií alergií mířila na buňky imunitního systému – lymfocyty, žírné buňky, eozinofilní granulocyty. Nový výzkum přesouvá světlo reflektoru na úplně jiné místo. Klíčovou roli sehrály fibroblasty – buňky budující „lešení“ plíce. Fibroblasty vytvářejí strukturu tkáně, podporují hojení po infekcích nebo úrazech a řídí pohyb imunitních buněk. Nyní se ukázalo, že mohou také uchovávat jakousi paměť na proběhlou expozici mikroskopickým fragmentům patogenů.
V průběhu kontaktu plic s úlomky mikrobů dochází k zvláštní změně ve fibroblastech. Zablokuje se tam gen s názvem Ccl11, zodpovědný za přitahování buněk zapojených do alergické reakce. Jde o epigenetickou změnu – tedy takovou, která reguluje práci genu, aniž by měnila samotný kód DNA. Tato paměť se udržuje mnoho týdnů, přestože imunitní buňky aktivní při prvním kontaktu s mikroby už dávno z tkáně zmizely. Právě stálé buňky plic, jako jsou fibroblasty, mohou sloužit jako nositel dlouhodobé ochrany.
Vědci z Institutu Pasteura i Insermu zdůrazňují, že toto zjištění mění pohled na možnosti prevence. Fibroblasty totiž nejsou jen pasivní stavební materiál, ale aktivní hráči, kteří si pamatují, s čím už se plíce setkaly. Když pak přijde do styku s pylem břízy nebo alergenem roztočů, tkáň nespustí zbytečnou alergickou kaskádu, protože má „naprogramováno“ vyváženější chování.
Nová generace prevence alergií na obzoru
Výsledky prací z pařížského Institutu Pasteura otevírají cestu k úplně novému přístupu k alergiím a astmatu. Místo soustředění výhradně na tlumení příznaků by lékaři mohli v budoucnu podávat preparáty založené na bezpečných fragmentech mikrobů. Jejich úkolem by bylo „přenastavit“ fibroblasty v plicích na režim, ve kterém se nadměrné reakce na alergeny prostě nerozvinou. Vědci otevřeně mluví o šanci na preventivní intervence, aplikované ještě předtím, než se objeví první záchvaty dušnosti nebo chronická rýma.
V praxi by to mohlo znamenat léčbu dětí z rodin zatížených alergiami nebo osob, u nichž se už ukazují první signály přecitlivělosti. Badatelé plánují přechod od zvířecích modelů k testům s účastí lidí, což umožní ověřit bezpečnost a účinnost potenciálního „očkovacího“ preparátu proti alergiám. Cesta k reálnému léku je sice ještě dlouhá, ale perspektiva preventivního tréninku plic pomocí mikrobů vypadá slibně.
Třeba bude stanovit optimální složení fragmentů mikrobů, způsob podání – aerosol, inhalátor, nebulizace – dávkování i délku účinku jednoho cyklu takové tréninkové expozice. Vyvstává také otázka rozdílů mezi organismem myši a člověka. Specialisté budou muset zjistit, zda osoby s oslabenou imunitou, chronickými plicními chorobami nebo po těžkých infekcích nezareagují na takovou terapiu jinak, 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 alergiků
Pro mnoho lidí trpících astmatem představuje pylová sezona omezení aktivit venku, časté používání inhalátoru a stálé napětí: „Rozjede se mi to dneska zase?“ Koncepce preventivního „uklidnění“ plic pomocí mikrobů může tuto perspektivu výrazně změnit. Dá se představit, že v budoucnu bude část pacientů přijímat takový preparát jednou za několik měsíců, aby snížili riziko silných záchvatů v nejnáročnějších obdobích roku. I kdyby terapie astma nevyléčila úplně, mohla by zmírnit intenzitu příznaků natolik, že by nemocní méně často skončili na pohotovosti a mohli normálně plánovat své aktivity.
Výzkumy mikroorganismů v prevenci alergií se zároveň vpisují do širšího trendu oceňování role mikrobiomu – tedy bohaté společnosti bakterií, virů a hub obývajících naše tělo. Stále více dat naznačuje, že příliš sterilní prostředí v dětství alergiím nahrává, zatímco pestrá, „mikrobiologicky bohatá“ okolí může působit ochranně. Nová práce jde o krok dál a ukazuje, že tuto ochranu lze přesně naprogramovat přímo v plicní tkáni. Možná brzy zjistíme, že skutečně stačí několik kontrolovaných setkání s bezpečnými úlomky mikrobů, aby plíce zůstaly klidné i během pylové sezóny plné pylu ambrózie, trávy nebo břízy.
