Czy bakterie staną się nową tarczą przeciw alergii i astmie?

Francuscy badacze z Instytutu Pasteura i Inserm przedstawili w prestiżowym czasopiśmie immunologicznym odkrycie, które może zmienić podejście do leczenia ii i astmy. Zamiast łagodzić objawy tabletkami czy inhalatorami, naukowcy chcą „przeprogramować" płuca, by przestały reagować nadmiernie na pyłki, kurz czy sierść zwierząt. Kluczem okazały się nie żywe drobnoustroje, ale specjalnie przygotowane ich fragmenty – bezpieczna „zupa" mikrobowa.

Badacze pokazali, że kontrolowany kontakt płuc z fragmentami mikrobów może na długo wyciszać reakcje alergiczne i ataki astmy.

Naukowcy z Instytutu Pasteura i francuskiego Inserm opisali w prestiżowym czasopiśmie immunologicznym mechanizm, który brzmi jak początek zupełnie nowego podejścia do alergii. Zamiast tylko łagodzić objawy tabletką czy inhalatorem, chcą „przeprogramować” płuca tak, by przestały wariować na widok pyłków, kurzu czy sierści.

Nowy pomysł na alergię: zamiast unikać mikrobów, wykorzystać je

Astma i alergie wziewne dotyczą w krajach rozwiniętych nawet co czwartej osoby. Wiosna zamienia się dla wielu ludzi w sezon tabletek przeciwhistaminowych, kropli do nosa i kaszlu, który nie chce odpuścić. Obecne terapie zwykle tylko gaszą pożar, który już trwa. Francuscy badacze próbują coś innego: zapobiec wznieceniu pożaru w płucach dużo wcześniej.

Ich prace pokazują, że płuca można w pewnym sensie „wychować” do spokojniejszej reakcji. Służą do tego nie żywe, zakaźne drobnoustroje, ale specjalnie przygotowane ich fragmenty – swego rodzaju bezpieczna „zupa” z mikrobów.

Kontrolowana ekspozycja płuc na fragmenty mikrobów w badaniach na myszach blokowała rozwój reakcji alergicznych na wiele tygodni, a nawet miesięcy.

Jak wyglądały doświadczenia na myszach

Zespół kierowany przez Gérarda Eberla i Lucie Peduto wstrzykiwał myszom do płuc preparaty zawierające części wirusów lub bakterii, które nie potrafiły już wywołać choroby. Organizm potraktował je jak realne zagrożenie i odpowiedział tzw. odpowiedzią typu 1, typową dla infekcji.

Połączenie mikrobów i alergenu: pełna ochrona

Następnie naukowcy wystawiali zwierzęta na kontakt z alergenem – takim, który normalnie wywołuje silną reakcję alergiczną w płucach.

• myszy otrzymywały jednocześnie fragmenty mikrobów i alergen,
• lub tylko alergen, bez „mikrobowej zupy”.

Efekt był zaskakująco wyraźny. Gdy alergen pojawiał się razem z fragmentami mikrobów, płuca myszy pozostawały spokojne co najmniej przez sześć tygodni. Nie pojawiała się typowa kaskada zdarzeń znana z astmy: napływ komórek zapalnych, zwężenie oskrzeli, nadreaktywność dróg oddechowych.

Gdy alergen działał samotnie, działo się odwrotnie: pierwsza ekspozycja „programowała” płuca na nadwrażliwość, a każda kolejna papka alergenów tylko pogarszała sytuację.

Preekspozycja na mikroby działa jeszcze dłużej

Jeszcze ciekawsze wyniki przyniósł scenariusz, w którym myszy najpierw otrzymywały wyłącznie fragmenty mikrobów, a dopiero po pewnym czasie – alergen. Nawet bez łączenia bodźców w jednym momencie płuca stawały się znacznie spokojniejsze.

Badacze opisali, że taka preekspozycja chroniła zwierzęta nawet przez ponad trzy miesiące. To bardzo długo w skali życia myszy, co sugeruje, że dla ludzi mogłoby to oznaczać wiele miesięcy, a może nawet dłuższy okres ochrony.

„To trochę tak, jakby płuca uczyły się: w otoczeniu krąży mnóstwo rzeczy, ale nie na wszystko trzeba reagować jak na katastrofę” – tłumaczyła w rozmowach medialnych Lucie Peduto.

Dlaczego reagujemy na pyłki jak na poważne zagrożenie

Astma i alergie wziewne to w gruncie rzeczy pomyłka układu odpornościowego. Organizm włącza pełny alarm przeciw czemuś, co samo w sobie nie jest infekcją: pyłkowi trawy, roztoczom kurzu domowego czy białkom z sierści kota. W płucach i drogach oddechowych pojawia się wtedy stan zapalny, śluz, skurcz oskrzeli, duszność.

Ta nadmierna czujność często wynika z braku równowagi między różnymi typami odpowiedzi immunologicznej. Układ odpornościowy powinien różnie reagować na wirusy, bakterie, pasożyty czy alergeny. Gdy dominują odpowiedzi sprzyjające alergii, nawet nieszkodliwe substancje wywołują gwałtowne reakcje.

Fibroblasty – cichy architekt odporności w płucach

Największe zaskoczenie w badaniach Francuzów nie dotyczyło jednak samych mikrobów, tylko komórek, które zapamiętały doświadczenie kontaktu z nimi. Nie chodziło o klasyczne komórki odpornościowe, które patrolują organizm, ale o fibroblasty – komórki „budowlane” płuc.

Fibroblasty tworzą rusztowanie tkanki, biorą udział w gojeniu i bliznowaceniu. Do tej pory rzadko stawiało się je w centrum zainteresowania przy alergiach. Tu okazały się kluczowe.

Zmiana w genie Ccl11 jako przełącznik reakcji

Kluczem okazał się gen nazwany Ccl11. Odpowiada on za produkcję substancji przyciągającej do płuc określony typ komórek odpornościowych biorących udział w reakcjach alergicznych. Gdy płuca stykają się z fragmentami mikrobów, w fibroblastach dochodzi do tzw. modyfikacji epigenetycznej właśnie w obrębie tego genu.

Epigenetyka to sposób, w jaki komórka reguluje włączanie i wyłączanie genów bez zmiany samego kodu DNA. Można to porównać do przyklejenia karteczki na wybranej stronie książki – treść się nie zmienia, ale łatwiej lub trudniej do niej wrócić.

Zmiana epigenetyczna w genie Ccl11 w fibroblastach utrzymuje się przez wiele miesięcy, przez co płuca długotrwale słabiej reagują na alergeny.

Naukowcy opisują to jako rodzaj „pamięci tkankowej”: nawet gdy komórki odpornościowe, które reagowały na mikroby, dawno zniknęły, struktura płuc pamięta, co się wydarzyło, i odpowiada spokojniej na kolejne bodźce.

Czy da się zamienić ten mechanizm w lek dla ludzi

Wyniki badań na myszach brzmią bardzo zachęcająco, ale to dopiero pierwszy etap drogi do ewentualnych terapii. Zespół badawczy myśli już jednak o konkretnych zastosowaniach.

Propozycja: profilaktyczny „trening” płuc

Autorzy pracy mówią o możliwości stworzenia profilaktycznych interwencji, czyli podawania preparatu zanim u danej osoby rozwinie się alergia czy astma. Taki „trening” płuc mógłby wyglądać na przykład tak:

• inhalacje lub nebulizacje preparatem z bezpiecznych fragmentów mikrobów,
• podanie leku w okresie jesienno-zimowym, zanim zacznie się sezon pylenia,
• schemat przypominający szczepienia – z dawką podstawową i kolejnymi dawkami przypominającymi.

W centrum zainteresowania badaczy są fibroblasty. Jeśli to one przechowują „wspomnienie” kontaktu z mikrobami, można wyobrazić sobie leki, które bardzo precyzyjnie modyfikują ich zachowanie. To zupełnie inny kierunek niż klasyczne leki przeciwalergiczne celujące bezpośrednio w komórki odpornościowe czy mediatory stanu zapalnego.

Co trzeba jeszcze sprawdzić

Przeniesienie takiej koncepcji z myszy na ludzi wymaga dużej ostrożności. Konieczne są m.in.:

• dokładne określenie, jakie fragmenty mikrobów są najbezpieczniejsze i najskuteczniejsze,
• sprawdzenie, czy podobna pamięć tkankowa występuje w ludzkich płucach,
• ocena ryzyka niechcianego pobudzenia odpowiedzi immunologicznej,
• badania, jak długo utrzymuje się efekt ochronny u ludzi.

Pierwsze testy takiego podejścia będą musiały objąć niewielkie grupy dorosłych, w warunkach ścisłej kontroli, zanim ktokolwiek pomyśli o stosowaniu podobnych preparatów u dzieci czy osób z ciężkimi chorobami płuc.

Co to oznacza dla osób z alergią dzisiaj

Na razie dla pacjentów z astmą czy alergicznym nieżytem nosa w praktyce nic się nie zmienia: pozostają standardowe leki, immunoterapia (tzw. odczulanie) oraz unikanie najbardziej dokuczliwych alergenów. Praca francuskiego zespołu daje jednak nadzieję, że w przyszłości będzie można wzmocnić te metody o kolejny, zupełnie inny typ prewencji.

Warto przy tym pamiętać, że koncepcja nie polega na beztroskim „hartowaniu się” poprzez chorowanie. Chodzi o niezwykle precyzyjnie dobrane, pozbawione zdolności zakażania fragmenty mikrobów, podawane w kontrolowanych dawkach i w kontrolowany sposób. Samodzielne eksperymenty z „wystawianiem się na brud” to zupełnie inna historia i realne ryzyko infekcji.

Jak zwykły człowiek może wykorzystać tę wiedzę już teraz

Choć opisywana terapia istnieje na razie wyłącznie w laboratoriach, kilka praktycznych wniosków da się wyciągnąć już dziś. Nasz układ odpornościowy potrzebuje kontaktu z różnorodnym środowiskiem, aby działać harmonijnie. Badania epidemiologiczne od lat pokazują, że dzieci wychowywane w zbyt sterylnych warunkach częściej zmagają się z alergiami.

Nie oznacza to rezygnacji z higieny, tylko unikanie obsesyjnego odkażania wszystkiego, co nas otacza. Spacery po lesie, kontakt z naturą, rozsądne podejście do sprzątania – to czynniki, które mogą sprzyjać bardziej zrównoważonej odpowiedzi odpornościowej. Prace takie jak ta z Instytutu Pasteura dodają do tego obrazu ważny element: nie tylko komórki odpornościowe, ale cała tkanka, w tym fibroblasty, bierze udział w uczeniu się, na co reagować ostro, a na co spokojnie.

Jeśli badania na ludziach potwierdzą działanie „treningu mikrobowego” płuc, osoby z obciążonym wywiadem rodzinnym – na przykład dzieci rodziców z astmą – mogłyby kiedyś skorzystać z profilaktyki, zanim pojawi się pierwszy atak duszności. To scenariusz wciąż odległy, lecz coraz bardziej realny dzięki zrozumieniu, że wrażliwość alergiczna nie musi być dana raz na zawsze i że płuca można uczyć spokojniejszych reakcji.