Иммунная система распознаёт повреждения клеточных мембран, вызванные порообразующими белками, и запускает ответную реакцию.
Чихание, зуд в глазах и кашель, вызываемые некоторыми аллергенами, возникают из-за белков, которые создают отверстия в клетках дыхательных путей, говорится в исследовании, опубликованном на этой неделе в Nature.
Полученные результаты ставят под сомнение представления учёных о том, как возникает аллергия, говорит Фергал Райан, изучающий взаимодействие между организмом и микробами в Университете Флиндерса в Аделаиде, Австралия. До этого механизм, запускающий иммунную реакцию на аллергены, был недостаточно изучен. Исследователи в основном фокусировались на том, как один аллерген вызывает реакцию, а не на поиске универсального механизма.
Полученные результаты также могут изменить подход к лечению аллергии, которое обычно направлено на непосредственное воздействие на аллерген или на последующие иммунные реакции. Теперь, по словам Райана, исследователи могут начать поиск способов воздействия на белки, создающие отверстия, которые инициируют иммунный ответ.
Порообразующие белки
Исследователи из Пекина, Китай, идентифицировали два белка в плесени Alternaria alternata, которая вызывает аллергические реакции примерно у 5% людей и провоцирует воспаление дыхательных путей, наблюдаемое при аллергических реакциях.
Вместе эти белки, называемые Aeg-S и Aeg-L, создают поры в мембранах клеток, выстилающих нос, горло и лёгкие. Это позволяет ионам кальция проникать в клетки и высвобождать молекулы, которые предупреждают иммунную систему об опасности. Повреждение клеточных мембран этими белками, образующими поры, может быть «общим сигналом, который наш организм использует для распознавания аллергена», — говорит соавтор исследования Мо Сюй, изучающий иммунные реакции в Университете Цинхуа.
Чтобы проверить, как белки стимулируют иммунную систему, учёные обработали клетки лёгких этими белками. Одновременное введение белков вызвало такую же реакцию, как и введение экстракта A. alternata, но при поочерёдном введении белков такой реакции не наблюдалось.
Исследователи также проверили, могут ли эти белки вызывать аллергическое воспаление дыхательных путей у мышей. Через шесть часов после интраназального введения белков у грызунов наблюдались иммунные реакции, аналогичные тем, которые вызываются воздействием A. alternata.
Команда исследователей также обнаружила признаки респираторной аллергии у мышей, такие как повышение уровня иммуноглобулина Е (IgE) в сыворотке крови — антител, вырабатываемых в ответ на аллергены, — после того как мышам вводили белки каждые три дня в течение двух недель. Такой реакции не наблюдалось при введении белков по отдельности или при воздействии на мышей генетически модифицированной плесенью, в которой отсутствовал один из белков.
Общий триггер
Команда исследователей предположила, что другие аллергены с порообразующими белками также будут вызывать иммунный ответ. Когда исследователи подвергли мышей воздействию порообразующих белков переносимой по воздуху плесени Aspergillus niger — аллергена — и яда актинии Actinia equina, они наблюдали иммунный ответ, аналогичный тому, который вызывают Aeg-S и Aeg-L. Они также обнаружили, что аллергическое воспаление дыхательных путей вызывается порообразующими белками дождевого червя Eisenia fetida, вешенки обыкновенной Pleurotus eryngii, бактерии Clostridium perfringens и гриба Laetiporus sulphureus.
Полученные данные свидетельствуют о том, что аллергены, не связанные друг с другом, могут вызывать аллергические реакции схожим образом, поскольку в них присутствуют порообразующие белки, которые сохранились в ходе эволюции, говорит Райан. «Это новый взгляд на аллергены», — говорит он. Он добавляет, что в будущем можно будет изучить способы блокирования или инактивации этих белков и остановки реакций.
Сюй говорит, что его команда изучает, какие пути иммунного ответа активируются после того, как порообразующие белки повреждают клеточные мембраны, а также выясняет, используют ли аллергены с белками, которые не образуют пор, например белки пылевых клещей или пыльцы, тот же путь.