Wrodzona odporność w astmie

Ocenia się, że wyraźny wzrost częstości występowania astmy w ciągu ostatnich kilku dekad odzwierciedla zmiany w ekspozycji środowiskowej i warunkach życia związanych ze współczesnym stylem życia1. Szczególnie interesująca jest dokumentacja ochronnego oddziaływania ekspozycji związanych z tradycyjnym rolnictwem, wpływ które zmniejszyło się wraz ze wzrostem urbanizacji i nadejście zmechanizowanego rolnictwa.2 W małych gospodarstwach rodzinnych, gdzie dzieci są hodowane w pobliżu zwierząt hodowlanych i ich szop, zwiększona ekspozycja na produkty mikrobiologiczne występujące w tych środowiskach, w tym lipopolisacharydów, związane z ochroną przed astmą. 3.4 Nie jest jasne, w jaki sposób narażenie na tradycyjne środowisko rolne zapewnia ochronę przed astmą i czy taka ochrona ma zastosowanie również w kontekście uprzemysłowionego rolnictwa na dużą skalę. Stein i wsp. teraz poszerzamy naszą wiedzę na temat obu kont w tym wydaniu Journal.5 W swoich badaniach Stein et al. wykorzystali atrybut stylu życia, który rozróżnia dwie ściśle powiązane ze sobą populacje amerykańskie, w których częstość występowania astmy jest różna. Amisze i huteryci są reprodukcyjnie odizolowanymi wspólnotami rolniczymi, które są powiązane pochodzeniem, wywodzącymi się z niemieckojęzycznych regionów alpejskich w Europie. Mają także podobny styl życia, który obejmuje ekspozycje środowiskowe, które często wpływają na ryzyko zachorowania na astmę, z jednym godnym uwagi wyjątkiem – podczas gdy Amish zachowali tradycyjną praktykę rolniczą, która obraca się wokół jednorodzinnych gospodarstw mlecznych i unika mechaniki, Huterianie praktykują na dużą skalę wysoce zmechanizowane rolnictwo komunalne. Częstość występowania astmy i uczulenia alergicznego wśród Amiszów jest niewielka, ale wśród Huterytów częstość występowania obu tych stanów jest uderzająco wysoka, podobnie jak w całej populacji Stanów Zjednoczonych.6,7 Jako takie, te dwie społeczności idealnie nadają się do analizy wpływu ekspozycji środowiskowych na podatność na astmę.
Studiując dzieci z tych dwóch społeczności, Stein et al. potwierdzili rozbieżności występujące w przypadkach alergii i astmy. Naukowcy ustalili również obecność wyraźnego składu drobnoustrojów i zwiększonego obciążenia lipopolisacharydów w próbkach pyłu zebranych z domów Amiszów w porównaniu z tymi z Hutterytów. Po odsłonięciu próbek limfocytów krwi obwodowej z obu populacji do lipopolisacharydów, próbki z Amiszów wykazywały bardziej wrodzone cytokiny związane z odpornością niż te z Huterytów. Limfocyty krwi obwodowej dzieci Amiszów wykazywały również charakterystykę genetyczną charakteryzującą się wyższymi poziomami transkryptów genów związanych z odpowiedziami immunologicznymi typu wrodzonego, w tym związanymi z wrodzoną odpowiedzią immunologiczną na produkty mikrobiologiczne, takie jak czynnik martwicy nowotworu i IRF7. Ponadto próbki pyłu zebrane z gospodarstw domowych Amish stłumiły indukcję zapalenia dróg oddechowych w mysim modelu astmy alergicznej. Ta ochrona została zniesiona u myszy pozbawionych MyD88 i Trif, białek adaptorowych, które pośredniczą w przekazywaniu sygnału przez produkty drobnoustrojowe za pośrednictwem receptorów Toll-podobnych (TLR). W zgodzie z tymi ustaleniami są wcześniejsze badania dotyczące ochronnych gatunków bakterii izolowanych z próbek pylistych z gospodarstw, w tym bakterii Gram-ujemnych Acinetobacter lwoffii, których zastosowanie do dróg oddechowych myszy wyzwala lokalną i układową zapalną wrodzoną odpowiedź immunologiczną w sposób zależny od TLR. 8 Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badania Stein et al. są zgodne z ideą, że działanie ochronne pyłu Amish związane jest z jego wyraźnym składem mikrobiologicznym.
Rysunek 1. Rycina 1. Styl życia w rolnictwie, aktywacja wrodzonej odporności i ochrona przed astmą. Różnice w częstości występowania astmy i uczulenia alergicznego w społecznościach Amiszów i Huterytów są związane z ich odrębnymi praktykami rolniczymi. Tradycyjne praktyki rolnicze w społecznościach Amiszów chronią przed astmą, wywołując długotrwałą, niskopoziomową, prozapalną wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Ochrona ta obejmuje aktywację sygnałami mikrobiologicznymi, działającymi poprzez MyD88 i Trif oraz wytwarzanie czynnika martwicy nowotworów (TNF) i interleukiny-1. Hutteryci, którzy uprawiają zmechanizowane rolnictwo i nie są narażeni na te same czynniki mikrobiologiczne, nie są chronieni.
Jakie mechanizmy odpowiadają za ochronne działanie długotrwałej, wrodzonej aktywacji komórek immunologicznych przez produkty mikrobiologiczne związane z hodowlą (ryc. 1)? Badania nakreśliły sieć wrodzonych komórek odpornościowych, w tym komórek nabłonkowych, wrodzonych komórek limfatycznych typu 2, komórek tucznych, komórek dendrytycznych i innych, które są aktywowane przez alergeny.9 Ta sieć programuje proalergiczną adaptacyjną odpowiedź odpornościową obejmującą typ alergenu 2 pomocnicze limfocyty T i komórki B wytwarzające IgE, które podtrzymują aktywność choroby
[hasła pokrewne: dermatolog, stomatolog, urolog ]