Dlaczego organizm uznaje niektóre produkty za bezpieczne, a inne za niebezpieczne?
Badanie współprowadzone przez naukowców wykazało trzy nowe białka, które organizm wykorzystuje do określania „bezpiecznych” produktów, co pomaga zrozumieć tolerancję pokarmowe i alergię.
Podczas zwykłych chwil, gdy popijamy kawę czy jemy lody w rożku, trudno uwierzyć, że w naszym organizmie zachodzi niezwykle precyzyjny proces biologiczny. Każdy kęs jedzenia to dla układu odpornościowego potencjalne zagrożenie. A jednak w większości przypadków organizm potrafi rozpoznać pokarm jako nieszkodliwy i bezpiecznie go przetworzyć. Ten mechanizm nazywany jest tolerancją pokarmową. Kluczowe pytanie brzmi: skąd układ odpornościowy wie, kiedy zaakceptować jedzenie, a kiedy zareagować obronnie?
Nowe badanie naukowców ze Stanford University wskazuje część odpowiedzi. Zespół kierowany przez Jamiego Bluma i Elizabeth Sattely odkrył fragmenty białek pokarmowych, które przekazują komórkom odpornościowym sygnał „to jest bezpieczne”. Wyniki, opublikowane zostały 6 czasopiśmie Science Immunology, opisują trzy takie fragmenty, tzw. epitopy, pochodzące z białek soi, kukurydzy i pszenicy.
Epitopy te są rozpoznawane przez wyspecjalizowane komórki układu odpornościowego zwane limfocytami T regulatorowymi. Ich zadaniem jest hamowanie nadmiernych reakcji zapalnych i utrzymywanie tolerancji wobec nieszkodliwych substancji, w tym pokarmów. Odkrycie konkretnych sygnałów aktywujących te komórki może w przyszłości pomóc w opracowaniu nowych terapii alergii pokarmowych.
Problem jest istotny: alergie pokarmowe dotykają około 6% dzieci oraz 3–4% dorosłych. Naukowcy dobrze poznali już mechanizm reakcji alergicznej — określone białka z pokarmów, np. orzeszków ziemnych czy jaj, są rozpoznawane przez przeciwciała, które uruchamiają komórki zapalne takie jak mastocyty i bazofile. Znacznie mniej wiadomo było dotąd o drugiej stronie procesu, czyli o tym, dlaczego większość jedzenia jest przez organizm tolerowana.
Aby to sprawdzić, badacze zaczęli od… mysiej karmy. Zamiast analizować składniki pojedynczo, prześledzili, na jakie cząsteczki reagują limfocyty T regulatorowe u myszy karmionych standardową dietą. Dzięki temu mogli powiązać aktywność tych komórek z konkretnymi białkami w pożywieniu.
Wykorzystanie limfocytów T regulatorowych do leczenia ciężkich alergii pokarmowych
W rezultacie zidentyfikowano trzy epitopy, fragmenty białek nasion kukurydzy, pszenicy i soi. Co ciekawe, wszystkie pochodziły z białek zapasowych nasion roślin, które są bardzo obfite w diecie. Najwięcej komórek T reagowało na epitop kukurydzy, co może tłumaczyć, dlaczego kukurydza rzadko wywołuje alergie. Z kolei identyfikacja epitopu z soi jest szczególnie interesująca, ponieważ soja należy do częstych alergenów.
Badacze zauważyli również zjawisko tzw. tolerancji krzyżowej. Receptor rozpoznający epitop soi reagował także na sezam, co może wyjaśniać, dlaczego tolerancja na jeden pokarm czasem obejmuje także inne.
Dalsze eksperymenty wykazały, że limfocyty T regulatorowe odpowiedzialne za tolerancję żyją głównie w jelitach. Ich działanie zależy od kontekstu: w zdrowym środowisku pomagają utrzymać brak stanu zapalnego, a w sytuacji zagrożenia mogą go aktywnie tłumić.
Odkryte epitopy mogą stać się ważnym narzędziem w przyszłych terapiach. Naukowcy od dawna rozważają wykorzystanie limfocytów T regulatorowych do leczenia ciężkich alergii pokarmowych. W przyszłości możliwe byłoby tworzenie komórek zaprogramowanych tak, aby uczyły układ odpornościowy tolerowania konkretnych alergenów.
Jak podkreśla Blum, dieta to jedna z najbardziej bezpośrednich interakcji człowieka ze środowiskiem. Prawidłowe rozpoznawanie pokarmów jako bezpiecznych pozwala utrzymać przeciwzapalne środowisko w jelitach, ułatwia wchłanianie składników odżywczych i zapobiega reakcjom alergicznym.
Kolejnym krokiem będzie zastosowanie opracowanej przez naukowców metody mapowania białek u ludzi. Stworzony w badaniu system śledzenia epitopów został już udostępniony innym zespołom badawczym, co może przyspieszyć odkrywanie nowych mechanizmów tolerancji pokarmowej.
Źródło:; Instytut Salka/Stanford University
Czytaj też:
Grafika tytułowa: Jay Wennington / Unsplash
