Czy bakterie zastąpią tabletki na katar sienny i astmę?

Nowe badania sugerują, że odpowiednio przygotowane mikroby potrafią na długie miesiące „uspokoić” płuca i zablokować rozwój alergii.

Naukowcy z Instytutu Pasteura i Inserm pokazali na modelu zwierzęcym, że kontakt płuc z bezpiecznymi fragmentami wirusów i bakterii może stworzyć w tkance coś w rodzaju trwałej pamięci ochronnej przeciwko alergenom.

Mikroby zamiast zastrzyków alergologicznych?

Alergie wziewne – na pyłki, kurz, roztocza czy sierść zwierząt – to dziś codzienność dla milionów ludzi. U wielu osób dochodzi do rozwoju astmy, czyli przewlekłego zapalenia oskrzeli, które utrudnia oddychanie, wywołuje świsty i duszność. Dotychczasowe leczenie opiera się głównie na lekach objawowych (sterydy wziewne, leki przeciwhistaminowe) oraz na długotrwałej immunoterapii, zwanej odczulaniem.

Badacze z Paryża zaproponowali zupełnie inne podejście. Zamiast uciszać późną reakcję organizmu na alergen, postanowili „przeprogramować” płuca wcześniej, wykorzystując w tym celu fragmenty drobnoustrojów – tak przygotowane, by nie mogły wywołać infekcji.

Kontakt płuc z niegroźnymi fragmentami mikrobów stworzył u zwierząt długotrwałą barierę przed rozwojem alergii i astmy, utrzymującą się nawet przez kilka miesięcy.

Jak wyglądało badanie na myszach

Zespół pod kierunkiem Gérarda Eberla i Lucie Peduto zastosował u myszy inhalacje zawierające „papkę” z fragmentów nieszkodliwych wirusów lub bakterii. Kluczowe było to, że nie były to żywe patogeny, zdolne do zakażenia, lecz ich cząstki wywołujące jedynie kontrolowaną reakcję odpornościową.

Ten bodziec uruchamiał w płucach tak zwaną odpowiedź typu 1 – to ta sama linia obrony, którą organizm aktywuje przy prawdziwej infekcji wirusowej czy bakteryjnej. Następnie naukowcy narażali myszy na działanie alergenu, który normalnie prowadzi u nich do objawów podobnych do ludzkiego kataru siennego lub astmy.

• Myszy, które wdychały wcześniej „papkę” z mikrobów razem z alergenem, pozostawały całkowicie wolne od objawów przez co najmniej 6 tygodni.
• Bez takiego przygotowania pierwsze zetknięcie z alergenem „ustawiało” płuca na nadwrażliwość, a każda kolejna dawka alergenu nasilała zapalenie w sposób gwałtowny.
• Gdy zwierzęta dostały same fragmenty mikrobów, bez alergenu, uzyskały jeszcze dłuższą ochronę, sięgającą ponad trzech miesięcy.

Badacze twierdzą, że płuca tak potraktowanych myszy zachowywały się jak narząd „nauczony” spokoju. Odbierał sygnały ze środowiska, ale nie reagował już przesadnym stanem zapalnym na każdy kontakt z alergenem.

Dlaczego organizm tak mocno przesadza z reakcją?

Astma i alergie wziewne to przykład sytuacji, gdy układ odpornościowy błędnie ocenia zagrożenie. Pollen trawy czy kurz nie niszczą tkanek tak jak wirus grypy, a jednak organizm wytacza przeciwko nim ciężką artylerię: masową produkcję przeciwciał, napływ komórek zapalnych, skurcz oskrzeli.

Lucie Peduto podkreśla w wywiadach, że w pewnym sensie to nieporozumienie informacyjne. Organizm reaguje jak przy ataku mikrobów, chociaż ma do czynienia z niegroźną cząsteczką. Konsekwencją jest przewlekłe zapalenie, które męczy chorego latami.

Zamiast wyłączać reakcję alergiczną dopiero wtedy, gdy się pojawi, naukowcy próbują nauczyć płuca odróżniać realnego wroga od drażniących, ale nieszkodliwych bodźców.

Kluczowa rola fibroblastów, a nie klasycznych komórek odporności

Najbardziej zaskakująca część badania dotyczyła tego, gdzie właściwie zapisuje się ta „pamięć” ochronna. Intuicyjnie można by oczekiwać, że odpowiada za nią klasyczny układ odpornościowy: limfocyty, komórki pamięci, przeciwciała. Zespół z Instytutu Pasteura zaobserwował coś innego.

Źródłem trwałej zmiany okazały się fibroblasty – komórki tworzące rusztowanie tkanki płucnej. To one odpowiadają za prawidłową strukturę narządu, gojenie uszkodzeń i wspieranie lokalnych komórek odpornościowych.

Po kontakcie z fragmentami mikrobów w fibroblastach pojawiała się specyficzna modyfikacja epigenetyczna. Polegała na zablokowaniu genu o nazwie Ccl11, który bierze udział w przyciąganiu komórek odpowiedzialnych za reakcje alergiczne. Ten „wyciszony” gen pozostawał nieaktywny przez długie miesiące.

Zmiana epigenetyczna w fibroblastach działała jak zapis trwałej instrukcji: nie rekrutować nadmiernie komórek proalergicznych, nie rozkręcać burzy zapalnej w płucach.

Czym są zmiany epigenetyczne?

Epigenetyka opisuje modyfikacje pracy genów, które nie wynikają ze zmiany samej sekwencji DNA. Zamiast przepisywać kod, organizm dokleja do niego chemiczne „etykietki”, które włączają lub wyłączają poszczególne geny. Te sygnały potrafią utrzymywać się miesiącami, a czasem latami, zwłaszcza w komórkach tkanek, które nie dzielą się szybko.

Od laboratorium do pacjenta: potencjał profilaktyki

Wyniki pracy francuskiego zespołu otwierają drogę do nowego typu terapii zapobiegawczych. Zamiast leczyć już rozkręconą chorobę, lekarze mogliby kiedyś proponować osobom z grupy ryzyka inhalacje zawierające bezpieczne fragmenty mikrobów. Celem byłoby „ustawienie” płuc na spokojniejszą reakcję, zanim alergia na dobre się rozwinie.

Możliwe zastosowania takiego podejścia:

• dzieci z silną historią alergii w rodzinie, zanim pojawią się objawy astmy,
• dorośli z nasilonym katarem siennym, u których istnieje ryzyko przejścia w astmę,
• osoby mieszkające w rejonach o bardzo wysokim stężeniu pyłków, smogu czy innych drażniących czynników.

Naukowcy podkreślają, że na razie to tylko etap badań na zwierzętach. Przed ewentualnym wprowadzeniem podobnych preparatów dla ludzi potrzebne są liczne testy bezpieczeństwa i skuteczności, a także odpowiedź na pytanie, jak długo utrzyma się pamięć ochronna w ludzkich płucach.

Co to może oznaczać dla codziennego życia alergików

Jeśli podobne efekty uda się uzyskać u ludzi, mogłoby to mocno zmienić sposób myślenia o alergiach. Dziś większość pacjentów bierze leki sezonowo lub stale, a objawy wracają co roku. Perspektywa zabiegu, który raz na kilka miesięcy „uspokaja” płuca, brzmi jak realna ulga – zwłaszcza dla osób, u których astma wymaga intensywnego leczenia.

W praktyce mogłoby to wyglądać jak cykliczne podawanie preparatu wziewnego zawierającego odpowiednio przygotowane fragmenty mikrobów. Lekarze ocenialiby, czy konieczne jest powtórzenie zabiegu, na podstawie objawów oraz badań czynnościowych płuc. Dla systemów ochrony zdrowia oznaczałoby to przesunięcie części kosztów z leczenia przewlekłego na profilaktykę.

Czego nie zrobi taka terapia

Nawet najbardziej obiecujące podejścia mają swoje ograniczenia. Preparat oparty na drobnoustrojach:

• nie zastąpi natychmiast leków ratunkowych w ostrej duszności,
• nie cofnie trwałych zmian strukturalnych w płucach u chorych z wieloletnią, ciężką astmą,
• nie pozwoli ignorować zaleceń dotyczących unikania silnych alergenów i dymu tytoniowego.

Może za to wzmocnić efekt innych terapii, jeśli okaże się, że „uspokojone” płuca lepiej reagują na klasyczne leki przeciwzapalne, a kolejne sezony pyłkowe stają się z każdym rokiem lżejsze.

Co zwykły pacjent może z tego wynieść już teraz

Choć droga do praktycznych preparatów na bazie mikrobów jest jeszcze długa, sama koncepcja potwierdza coś, o czym lekarze mówią od lat: układ odpornościowy potrzebuje kontaktu z różnorodnym środowiskiem, by prawidłowo się „nauczyć”, na co faktycznie trzeba reagować. Dzieci wychowywane w bardzo sterylnych warunkach częściej zmagają się z alergiami niż te, które mają kontakt z naturą, zwierzętami i „normalnym” brudem, oczywiście w granicach rozsądku.

Dla osób z istniejącą już alergią wartością płynącą z tych badań jest także większe zrozumienie, że płuca to nie tylko kanały, którymi przepływa powietrze. To złożony narząd, w którym komórki strukturalne, takie jak fibroblasty, odgrywają aktywną rolę w regulacji stanu zapalnego. W przyszłości lekarze mogą dostać do ręki terapie celujące właśnie w te komórki, a nie wyłącznie w klasyczny układ odpornościowy.