Dlaczego część dzieci nie ma alergii? Przełomowe badania jelit niemowląt

Co sprawia, że jedno dziecko od małego zmaga się z egzemą i astmą, a inne spokojnie przechodzi przez sezon pylenia?

Naukowcy z Danii opisali właśnie mechanizm, który może tłumaczyć tę różnicę. Klucz kryje się w jelitach niemowląt, w obecności konkretnych bakterii i jednej, bardzo cichej, ale skutecznej cząsteczki chemicznej.

Co udało się ustalić duńskim naukowcom

Według danych europejskich i raportów instytutów takich jak Inserm, już blisko jedno na troje dzieci ma jakąś chorobę alergiczną: od łagodnego kataru, przez przewlekłą egzemę, aż po astmę. Rodzice często szukają winy w genach albo w „słabej odporności”, a tymczasem badania opublikowane w czasopiśmie Nature Microbiology pokazują coś innego: ogromną rolę wczesnego mikrobiomu jelitowego.

Zespół z Danish Technical University skupił się na tym, jak układ odpornościowy kształtuje się w pierwszych miesiącach życia. Analizy wskazują, że pewna grupa bakterii jelitowych – bifidobakterie produkujące związek nazywany 4‑OH‑PLA (4‑hydroksy‑kwas mlekowy aromatyczny) – może „uspokajać” reakcje alergiczne organizmu, zanim jeszcze na dobre się rozwiną.

Silna obecność określonych bifidobakterii w jelitach niemowlęcia wiązała się z istotnie mniejszym ryzykiem pojawienia się alergii w kolejnych latach życia.

Mała cząsteczka, duży efekt: czym jest 4‑OH‑PLA

Najciekawszy wniosek z pracy duńskiej grupy dotyczy samego działania 4‑OH‑PLA. To produkt przemiany materii bakterii bytujących w jelicie, który w normalnych, fizjologicznych stężeniach wpływa bezpośrednio na układ odpornościowy.

W warunkach laboratoryjnych związek ten obniżał produkcję przeciwciał typu IgE aż o około 60 procent. IgE to właśnie te przeciwciała, które biorą udział w reakcjach nadwrażliwości: stoją za wysypką, kichaniem, dusznością po kontakcie z alergenem. Co ważne, 4‑OH‑PLA nie osłabiał innych klas przeciwciał, odpowiedzialnych za typową ochronę przed bakteriami i wirusami.

Układ odpornościowy pozostawał sprawny, natomiast „nadreakcyjna” odpowiedź alergiczna była wyraźnie przytłumiona.

Dla lekarzy i badaczy to sygnał, że być może da się wpływać na rozwój alergii jeszcze zanim dziecko zetknie się na poważnie z alergenami. Zmieniając środowisko panujące w jelitach, można częściowo przeprogramować sposób, w jaki organizm reaguje na bodźce zewnętrzne.

Pięć lat obserwacji: jak prowadzono badanie

Żeby nie zostało to jedynie ciekawostką z laboratorium, naukowcy podeszli do sprawy szerzej. Obserwowali 147 dzieci od narodzin do ukończenia piątego roku życia. Regularnie zbierali próbki kału, z których odczytywali skład mikrobioty jelitowej oraz rodzaj produkowanych metabolitów, w tym związki z grupy aromatycznych kwasów mlekowych.

Równolegle monitorowali krew i parametry odpornościowe dzieci, zwłaszcza poziom IgE oraz objawy kliniczne nadwrażliwości. W trakcie kolejnych lat sprawdzali, które z dzieci rozwinęły alergie pokarmowe, skórne lub problemy oddechowe.

Co łączyło dzieci mniej podatne na alergie

W grupie maluchów, u których reakcje alergiczne pojawiały się rzadziej lub były łagodniejsze, pojawiał się powtarzający się wzorzec. Bardzo wcześnie, w ciągu pierwszych miesięcy życia, ich jelita zostały skolonizowane przez określone szczepy bifidobakterii wytwarzających 4‑OH‑PLA.

• wysoka liczba bifidobakterii w pierwszych tygodniach życia,
• wyraźna obecność metabolitów z grupy aromatycznych kwasów mlekowych,
• niższe poziomy IgE w badaniach krwi,
• mniejsze ryzyko uczulenia potwierdzone testami alergologicznymi w wieku przedszkolnym.

Analizy genetyczne zawartości jelit pozwoliły z dużą dokładnością wskazać, które szczepy bakterii biorą udział w tym procesie. To one wydają się napędzać produkcję 4‑OH‑PLA i współgrać z dojrzewającą odpornością dziecka.

Jak sposób narodzin i karmienia wpływa na jelita

Badacze przyjrzeli się też temu, co sprzyja takiej „korzystnej” kolonizacji jelit. Na podstawie zebranych danych udało się wyodrębnić kilka czynników, które znacząco zwiększały szansę na pojawienie się ochronnych bifidobakterii.

Szczególnie mocno wyróżniał się poród naturalny. Dzieci urodzone w ten sposób znacznie częściej przejmowały od matki właśnie te bakterie, które później wiązały się z niższym poziomem alergizacji. Poród przez cięcie cesarskie nie przekreśla oczywiście szans dziecka, ale statystycznie wiązał się z inną kompozycją mikrobiomu na starcie.

Czy da się to przełożyć na praktyczną profilaktykę

Zespół z Danii idzie krok dalej i pracuje nad rozwiązaniami, które mogłyby trafić do gabinetów pediatrycznych. Skoro naturalne występowanie pewnych bifidobakterii w krajach wysoko rozwiniętych staje się coraz rzadsze, badacze mówią o możliwości „uzupełnienia braków” za pomocą dobrze dobranych preparatów.

Nowa generacja probiotyków dla niemowląt?

Jednym z kierunków jest tworzenie probiotyków zawierających wybrane szczepy bifidobakterii potrafiące produkować 4‑OH‑PLA. Innym – dodawanie samych metabolitów lub ich prekursorów do mieszanek mlecznych przeznaczonych dla dzieci z grupy podwyższonego ryzyka (na przykład z silnymi alergiami w rodzinie).

W Danii trwają już badania kliniczne w ramach projektu Begin. Jego celem jest sprawdzenie, czy wczesne podawanie takich preparatów może zmniejszyć częstość astmy i alergii w kolejnych latach życia. Na wyniki trzeba jeszcze poczekać, ale jeżeli potwierdzą się wnioski z analiz mikrobiologicznych, otworzy się droga do zupełnie nowego podejścia do profilaktyki.

Część walki z alergiami może przenieść się z gabinetów alergologicznych do pierwszych miesięcy życia dziecka, gdy jego jelita dopiero „uczą się”, jak współpracować z odpornością.

Co z tego wynika dla rodziców małych dzieci

Dla wielu rodzin taka perspektywa brzmi bardzo konkretnie. W praktyce część działań, które sprzyjają zdrowemu mikrobiomowi, od dawna pojawia się w zaleceniach pediatrów. Teraz stoją za nimi jeszcze mocniejsze dane.

• Jeśli stan zdrowia matki i dziecka na to pozwala, poród drogami natury niesie dodatkową korzyść w postaci przekazania bogatszej flory bakteryjnej.
• Karmienie piersią, nawet jeśli nie jest możliwe w pełni wyłącznie, poprawia warunki dla rozwoju bifidobakterii w jelitach niemowlęcia.
• Rozsądek w stosowaniu antybiotyków u najmłodszych pomaga nie zniszczyć dopiero powstającego mikrobiomu.
• Naturalny kontakt z rówieśnikami, żłobkiem czy rodzeństwem, zwiększa różnorodność mikroorganizmów, co wcale nie musi być minusem.

Nie chodzi o to, by rodzice czuli się winni w sytuacjach, na które nie mają wpływu – jak konieczne cięcie cesarskie czy leczenie antybiotykami. Badania sugerują raczej, że przy podejmowaniu decyzji medycznych warto brać pod uwagę także długofalowy wpływ na jelita i odporność, a w przyszłości można będzie częściowo kompensować pewne czynniki, na przykład odpowiednimi probiotykami.

Dlaczego jelita tak mocno sterują alergiami

Dla wielu osób wciąż brzmi to zaskakująco: co ma wspólnego jelito z katarem siennym czy wysypką na dłoniach? Wyjaśnienie jest dość logiczne. Jelita są największą „powierzchnią kontaktu” organizmu ze środowiskiem zewnętrznym, znacznie większą niż skóra czy płuca. Tam też znajduje się ogromna część komórek odpornościowych.

Bakterie zasiedlające przewód pokarmowy stale „rozmawiają” z tymi komórkami, wysyłając sygnały chemiczne. W pierwszych miesiącach życia ta komunikacja jest szczególnie intensywna, bo system odporności dopiero się uczy, co jest zagrożeniem, a co można tolerować. Taki związek jak 4‑OH‑PLA zdaje się pełnić rolę jednego z „nauczycieli”, który hamuje przesadne reakcje i zapobiega uruchamianiu trybu alarmowego przy każdym kontakcie z nową substancją.

Dlatego z punktu widzenia alergologa jelita stanowią atrakcyjne miejsce wpływania na dalsze losy dziecka. Zmiana sposobu, w jaki organizm reaguje na alergeny, zanim dojdzie do pełnoobjawowej choroby, może przynieść długotrwałe korzyści – mniejszą liczbę napadów astmy, mniej nasilone zmiany skórne, mniej ograniczeń w diecie i codziennym funkcjonowaniu.

Temat mikrobiomu u niemowląt będzie w najbliższych latach wracał coraz częściej. Obok klasycznych szczepień, unikania dymu tytoniowego i zdrowej diety rodziców, do rozmowy z lekarzem może wejść jeszcze jeden element: jak zadbać o jelita dziecka w pierwszych tygodniach życia, by jego układ odpornościowy ruszył w lepszą stronę i był mniej podatny na alergie w kolejnych latach.