Недавно опубликованное исследование выявило молекулярный механизм, с помощью которого некоторые распространенные химические вещества, содержащиеся в кремах для кожи и других продуктах личной гигиены, могут вызывать аллергические реакции на коже. Результаты показывают, что способ, которым эти компоненты вытесняют липиды в клетках кожи, может объяснить, как они вызывают аллергический контактный дерматит (ACD), а также указывают на потенциальный способ лечения этого заболевания. «То, что мы здесь представляем, является молекулярным отсутствующим звеном», - сказал Д. Бранч Муди, доктор медицинских наук, главный исследователь и врач отделения ревматологии, воспаления и иммунитета Бригама и Женской больницы, который является соавтором авторской публикации команды. в области иммунологии, «Мы подвергли сомнению преобладающую парадигму, согласно которой аллергическая реакция, опосредованная Т-клетками, запускается только тогда, когда Т-клетки реагируют на белки или пептидные антигены. Мы находим механизм, с помощью которого аромат может инициировать ответ Т-клеток через белок, называемый CD1a ».
Муди и его коллеги из Бригама и Женской больницы, Ирвингского медицинского центра Колумбийского университета и Университета Монаш сообщили о своих результатах в статье под названием « Ответ Т-клеток человека на CD1a и аллергены контактного дерматита в растительных экстрактах и коммерческих средствах по уходу за кожей ».
Иммунная система человека эволюционировала для защиты организма от чужеродных микроорганизмов, но также должна переносить иноземные соединения, такие как растения и продукты питания, пишут авторы. Индустриализация за последние пару сотен лет означает, что иммунная система также подвергается бомбардировке целым рядом других химических веществ, с которыми мы обычно сталкиваемся, либо в результате загрязнения, либо в результате преднамеренного использования лекарств, ароматизаторов, косметики и других потребительских товаров. многие из которых наносятся непосредственно на кожу. «Неспособность иммунной системы переносить лекарства, косметику и другие продукты для кожи вызывает аллергический контактный дерматит, заболевание, опосредованное Т-клетками, с растущей распространенностью», - прокомментировала команда. «Соответственно, заболеваемость контактным дерматитом возросла, особенно в промышленно развитых странах».
Аллергическая реакция запускается, когда Т-клетки иммунной системы распознают химическое вещество как чужеродное. «Значительные доказательства подтверждают роль αβ-клеток в контактном дерматите, который вызван реакциями гиперчувствительности замедленного типа», - отметили авторы. Исследователи отмечают, что эти аллергические реакции замедленного типа или типа IV опосредуются Т-клетками и усугубляются после многократного воздействия аллергенов. Во время фазы сенсибилизации наивные Т-клетки активируются в процессе, который включает клетки Лангерганса, которые являются иммунными клетками в наружном слое кожи, и дермальные клетки кожи. Затем в фазе выявления Т-клетки вызывают воспалительные реакции в коже.
Считается, что процесс, с помощью которого Т-клетки распознают аллергены, происходит через парадигму основного комплекса гистосовместимости (МНС), благодаря которой белок эффективно обеспечивает стадию стыковки пептидного аллергена, который затем отображается на клеточной поверхности для Т-клеток. Однако большинство известных контактных аллергенов представляют собой непептидные небольшие молекулы, катионы и металлы, что позволяет предположить, что атипичные связывающие взаимодействия, независимые от МНС, могут активировать рецепторы Т-клеток. «На взгляды биологов на Т-клеточный ответ сильно влияют известные механизмы, с помощью которых Т-клеточные рецепторы (TCR) распознают пептидные антигены, связанные с основным комплексом гистосовместимости I (MHC I) и белками MHC II», - признали ученые. Тем не менее, Т-клетки непосредственно не распознают мелкие химические вещества, и исследования показывают, что эти соединения должны подвергаться химической реакции с более крупными белками, чтобы стать видимыми для Т-клеток. «Таким образом, химическая природа контактных аллергенов не совпадает с химической структурой большинства антигенов, обычно распознаваемых в оси TCR-пептид-MHC». Как сообщил со-лидер исследования Аннемик де Йонг, доктор философии, доцент дерматологии в Vagelos College Колумбийского университета «Врачи и хирурги» объяснили: «… во многих небольших соединениях в средствах по уходу за кожей, которые вызывают аллергический контактный дерматит, отсутствуют химические группы, необходимые для возникновения этой реакции. Эти маленькие химикаты должны быть невидимы для Т-клеток, но это не так ». химическая природа контактных аллергенов не совпадает с химической структурой большинства антигенов, обычно распознаваемых в оси TCR-пептид-MHC ». Как сообщил со-руководитель исследования Аннемик де Йонг, доктор философии, доцент дерматологии в Колледже врачей Колледжа Вагелоса и Хирурги объяснили: «… во многих небольших соединениях в средствах по уходу за кожей, которые вызывают аллергический контактный дерматит, отсутствуют химические группы, необходимые для возникновения этой реакции. Эти маленькие химикаты должны быть невидимы для Т-клеток, но это не так ». химическая природа контактных аллергенов не совпадает с химической структурой большинства антигенов, обычно распознаваемых в оси TCR-пептид-MHC ». Как сообщил со-руководитель исследования Аннемик де Йонг, доктор философии, доцент дерматологии в Колледже врачей Колледжа Вагелоса и Хирурги объяснили: «… во многих небольших соединениях в средствах по уходу за кожей, которые вызывают аллергический контактный дерматит, отсутствуют химические группы, необходимые для возникновения этой реакции. Эти маленькие химикаты должны быть невидимы для Т-клеток, но это не так ».
Де Йонг и его коллеги подозревали, что CD1a, молекула, которая в изобилии присутствует в клетках Лангерганса, может быть ответственна за то, чтобы сделать эти химические вещества видимыми для Т-клеток. В текущем исследовании, проводимом с использованием клеток человека в культуре тканей, исследователи обнаружили, что некоторые распространенные химические вещества, которые вызывают аллергический контактный дерматит, способны связываться с молекулами CD1a на поверхности клеток Лангерганса и активировать Т-клетки. Первый автор, Сара Николай, доктор медицинских наук, научный сотрудник в области медицины в Бригаме, подвергла воздействию Т-клеток материал из наборов для тестирования кожных пластырей, используемых в аллергических клиниках, и обнаружила, что Т-клетки реагируют на бальзам с древесным маслом Перу и фарнезол, которые находятся в многие средства личной гигиены, такие как кремы для кожи, зубная паста и ароматизаторы.
В целом они определили более десятка небольших химических веществ, которые активировали Т-клетки через CD1a. «Наша работа показывает, как эти химические вещества могут активировать Т-клетки в культуре тканей, но мы должны с осторожностью утверждать, что именно так они и действуют у пациентов с аллергией», - признал де Йонг. «Исследование открывает путь для последующих исследований для подтверждения механизма у пациентов с аллергией и разработки ингибиторов ответа».
Молекулы CD1a обычно связывают собственные природные липиды кожи в ее туннелеобразной внутренней части. Эти липиды выступают из туннеля, создавая физический барьер, который препятствует взаимодействию CD1a с Т-клетками. Для дальнейшего понимания того, как эти соединения вызывают реакцию, исследователи из Университета Монаш провели рентгеновские кристаллографические исследования, которые показали, что фарнезол образует комплекс с CD1a и эффективно выводит природные человеческие липиды, делая CD1a более видимым для Т-клеток и ведущим для активации Т-клеток. Фактически фарнезол может прятаться внутри туннеля CD1a, вытесняя природные липиды, которые обычно выступают из молекулы CD1a. «Это смещение делает поверхность CD1a видимой для Т-клеток, вызывая иммунную реакцию», - сказал де Йонг.
В настоящее время единственный способ остановить аллергический контактный дерматит - это выявить и избежать контакта с химическим веществом, вызывающим реакцию. Актуальные мази могут помочь успокоить сыпь, и устные кортикостероиды могут быть предписаны для серьезных случаев, хотя они могут увеличить риск инфекций и других побочных эффектов. Недавно обнаруженное открытие повышает вероятность того, что аллергический контактный дерматит можно предотвратить путем нанесения липидов на кожу, которые конкурируют и вытесняют те, которые вызывают иммунную реакцию. «Из предыдущих исследований мы знаем идентичность нескольких липидов, которые могут связываться с CD1a, но не активируют Т-клетки», - добавил де Йонг.
Авторы отметили, что, хотя их работа показывает, что ароматы, обнаруженные в продуктах личной гигиены, могут непосредственно инициировать Т-клеточный ответ, необходимо дополнительное исследование, чтобы понять, вызывает ли это заболевание и аллергические реакции. Чтобы лучше понять это, им нужно будет посмотреть, есть ли у пациентов Т-клетки, которые распознают такие молекулы, как фарнезол. Тем не менее, как пришли к выводу авторы: «Эти исследования определяют молекулярные связи между CD1a и гиперчувствительностью к потребительским продуктам, определяя механизм, который мог бы правдоподобно объяснить многие известные реакции Т-клеток на маслянистые вещества… Кристаллическая структура комплекса CD1a-фарнезол и исследование ауто-липиды, связанные с CD1a, предоставили доказательства молекулярного механизма распознавания контактного аллергена,
Команда также ищет молекулы, которые могли бы реально блокировать реакцию CD1a и отменять активацию Т-клеток. В настоящее время ведутся работы по выявлению перспективных молекул.