Nowa hipoteza higieny

Bengt Björkstén ma w zamrażarce kopalnię złota. W ciągu ostatnich 11 lat szwedzki pediatra i immunolog starannie zbierał próbki kału od kohorty dzieci mieszkających w Szwecji i sąsiedniej Estonii. Próbki zawierają bogactwo informacji na temat mieszkańców drobnoustrojów dzieci, które, jak wykazano, odgrywają istotną rolę w funkcjonowaniu układu odpornościowego. Björkstén ma nadzieję, że nowe technologie, które pozwolą naukowcom analizować drobnoustroje dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej, pokażą, dlaczego wskaźniki alergii w Szwecji i innych bogatych krajach, w tym w Stanach Zjednoczonych, dramatycznie wzrosły w ciągu ostatnich 50 lat, podczas gdy wskaźniki w historycznie biedniejszych krajach, takich jak: jak Estonia, nie.





Mieszkaniec wewnętrzny: Wywołane przez środowisko zmiany ekosystemów bakteryjnych w naszych jelitach, w tym bakteria Entercoccus faecalis (pokazana tutaj), mogą wyjaśniać rosnące wskaźniki alergii.

Jego odkrycia mogą zapewnić nowy zwrot w hipotezie higieny, która sugeruje, że rosnące wskaźniki alergii są powiązane z naszym bardziej antyseptycznym, nowoczesnym stylem życia. Jeśli naukowcy potrafią znaleźć nieuchwytny czynnik x, który albo chroni przed alergiami, albo zwiększa ryzyko ich wystąpienia, być może będą w stanie go odtworzyć, być może poprzez dawkowanie matkom lub dzieciom zdrowych bakterii, znanych jako probiotyki. Jesteśmy u progu rewolucji w zrozumieniu ludzkiego mikrobiomu, mówi Björkstén. Kluczem do zrozumienia tych chorób może być jelita, a nie środowisko.

Przedstawiono wiele wyjaśnień na temat rosnącego wskaźnika alergii i astmy, w tym zmniejszonego wskaźnika karmienia piersią, palących rodziców i pogarszającego się zanieczyszczenia. Ale ponieważ większość z tych czynników została wykluczona – na przykład biedniejsze miasta o wysokim poziomie zanieczyszczenia często mają niższy poziom alergii – alternatywne wyjaśnienie wzięło górę. Naukowcy sugerują, że teraz, gdy wiele najbardziej szkodliwych robactwa w naszym środowisku zostało wyeliminowanych za pomocą nowoczesnych warunków sanitarnych i medycyny, nasz układ odpornościowy kieruje swój atak na zwykle nieszkodliwe cząsteczki, takie jak kocie łupież czy roztocza.



Poparcie dla hipotezy o higienie pochodzi z badań wykazujących, że przed i poporodowa ekspozycja na zwierzęta domowe, gospodarstwa i starsze rodzeństwo chroni przed alergiami. Ale gdy naukowcy zaczynają lepiej rozumieć pożyteczne bakterie, które żyją w nas – i rolę, jaką odgrywają w rozwoju odporności – pojawia się nowy zwrot w hipotezie higieny. Możliwe, że te czynniki środowiskowe wpływają na drobnoustroje kolonizujące noworodki, co z kolei wpływa na rozwój odporności i ryzyko alergii. Mówi się, że pierwsze drobnoustroje, które umieścimy w naszym przewodzie pokarmowym, mogą się tam osiedlić Josef Nowy , lekarz i naukowiec na Uniwersytecie Florydy w Gainesville. Czy istnieją długoterminowe skutki manipulacji mikrobiomem? Aby spojrzeć na to znacznie szerzej, musimy użyć nowych technik.

To tutaj przyda się zamrożona skarbnica Björkstén. Od ponad dekady pediatra zbiera próbki kału – bakterie w kale są miarą drobnoustrojów zamieszkujących nasze jelita – a także obszerną dokumentację medyczną i wyniki testów alergenowych. Ponieważ warunki życia w Estonii są podobne do tych w Szwecji 40 lat temu, dzieci estońskie dają obraz przeszłości. Porównanie tych dwóch populacji zaczyna ujawniać, w jaki sposób ekologia naszych jelit zmienia się w czasie i jak te zmiany wpływają na choroby. To niezwykle cenne momenty, aby zrozumieć ewolucję drobnoustrojów u ludzi, mówi Jeff Gordon , naukowiec i gastroenterolog z Washington University w St. Louis.

Wstępne badania drobnoustrojów jelitowych dzieci przy użyciu tradycyjnych metod mikrobiologicznych dostarczyły kuszących wskazówek na temat ich roli w alergii: liczba i różnorodność drobnoustrojów zamieszkujących jelita dziecka wkrótce po urodzeniu wydaje się przewidywać prawdopodobieństwo późniejszego rozwoju choroby alergicznej. Ponadto dzieci urodzone w środowisku miejskim mają mniej drobnoustrojów i mniej zróżnicowanych społeczności drobnoustrojów niż dzieci urodzone i wychowane na farmach. To samo dotyczy dzieci urodzonych w Szwecji i dzieci urodzonych w Estonii.



Björkstén, który nazwał ten wzorzec immunologicznie zapośredniczonym zespołem dostatku, zamierza teraz przeanalizować próbki za pomocą metagenomiki, która ocenia populacje drobnoustrojów bez konieczności hodowania ich w laboratorium, co do niedawna stanowiło główną przeszkodę w badaniach. (Patrz The Next Human Genome Project: Our Microbes .) Takie podejście wygeneruje znacznie szerszy profil drobnoustrojów i pozwoli naukowcom szukać określonych wzorców związanych z alergią. Jeśli zdołają wskazać dokładne czynniki, które prowadzą do nieprawidłowego działania układu odpornościowego i zwiększają ryzyko zaburzeń immunologicznych, naukowcy mogą być w stanie im zapobiegać. Nikt nie chce wrócić do złego stanu higieny z sepsą u matki na oddziale położniczym, mówi Björkstén. Więc musimy rozwiązać to w inny sposób.

ukryć