Бактерии кишечника здоровых детей предотвращают распространенную пищевую аллергию
Согласно недавним исследованиям, кишечные бактерии играют решающую роль в защите от пищевой аллергии.
Когда ученые трансплантировали кишечные микробы, или микробиоту, от здоровых человеческих младенцев мышам без собственных бактерий, у животных не возникало аллергической реакции на коровье молоко.
Напротив, мыши без микробов, которые получали кишечные бактерии от младенцев с аллергией на коровье молоко, действительно испытывали аллергические реакции на коровье молоко.
Аллергия на коровье молоко - самая распространенная пищевая аллергия у детей.
Исследователи, которые публикуют свои выводы в журнале Природа Медицинатакже определили бактерию, которая, если присутствует в кишечнике, предотвращает аллергические реакции на пищу.
«Это исследование, - говорит старший автор исследования Кэтрин Р. Наглер, доктор философии, профессор пищевой аллергии в Чикагском университете в Иллинойсе, - позволяет нам определить причинно-следственную связь и показывает, что сама микробиота может определять, может ли или не вы получите аллергическую реакцию ».
Она добавляет, что результаты «убедительно свидетельствуют» о том, что методы лечения, воздействующие на кишечные бактерии, могут помочь снизить «бремя болезней, связанных с пищевой аллергией».
Пищевая аллергия и распространенность
Аллергические реакции возникают, когда иммунная система резко реагирует на чужеродные вещества или аллергены, которые обычно не причиняют вреда большинству людей.
Некоторые распространенные вещества, вызывающие аллергические реакции, включают пыльцу и определенные виды пищи.
Хотя большинство реакций не являются серьезными, они могут быть опасными для жизни из-за огромного стресса, который они оказывают на кровообращение и дыхание.
Коровье молоко, яйца, арахис, соя, пшеница и орехи - одни из продуктов, которые чаще всего вызывают аллергические реакции у детей.
К продуктам, которые чаще всего вызывают аллергические реакции у взрослых, относятся рыба, моллюски, арахис и древесные орехи.
В детстве чаще всего пищевая аллергия развивается в первые 2 года жизни.
Распространенность пищевой аллергии среди лиц в возрасте от 0 до 17 лет в Соединенных Штатах медленно растет. В 1997–1999 годах он составлял 3,4 процента, а в 2009–2011 годах вырос до 5,1 процента.
Кишечные микробы, здоровье и болезни
Желудочно-кишечный тракт, или кишечник, с площадью внутренней поверхности около 250–400 квадратных метров является одним из крупнейших интерфейсов между человеческим телом и окружающей средой.
Около 60 метрических тонн пищи проходит через кишечник человека в течение средней продолжительности жизни. Это включает огромное количество и разнообразие микроорганизмов, которые могут представлять значительную угрозу здоровью кишечника.
На протяжении тысяч лет кишечник человека и огромные колонии живущих в нем микробов - вместе именуемые микробиотой кишечника - вместе развили сложные отношения, которые приносят пользу обеим сторонам.
В результате этой долгой ассоциации кишечные микробы стали играть ключевую роль в здоровье и болезнях своих хозяев. Например, они помогают переваривать пищу, собирать энергию, защищать от патогенов и контролировать иммунитет.
Однако дисбаланс в составе кишечных микробов может нарушить эти жизненно важные функции. Это может вызвать или способствовать заболеванию или немедленному отказу от защиты от него.
По мере совершенствования инструментов для исследования и профилирования кишечных бактерий ученые все чаще выявляют связи между кишечными микробами и заболеваниями, поражающими не только кишечник, но и другие части тела.
Есть данные, которые позволяют предположить, например, что кишечные бактерии могут контролировать иммунитет к раку в печени, что они могут защищать от сепсиса и что они могут быть триггером рассеянного склероза.
Аллергия на коровье молоко и различия в кишечных бактериях
Несколько лет назад некоторые исследователи, стоящие за новым исследованием, обнаружили, что кишечные бактерии здоровых детей заметно отличаются от кишечных бактерий детей с аллергией на коровье молоко.
Это побудило их задуматься, могут ли различия способствовать развитию аллергии.
Чтобы исследовать это, они взяли образцы фекалий, содержащие микробы кишечника, от восьми человеческих младенцев. Четверо детей страдали аллергией на коровье молоко, а четверо других - нет.
Используя образцы фекалий, команда трансплантировала кишечные микробы от младенцев с аллергией на коровье молоко и без нее мышам, которые были выращены в стерильной среде и не имели собственных кишечных бактерий.
Ученые кормили мышей той же детской смесью, что и человеческие младенцы. Это было сделано для того, чтобы бактерии имели одинаковые питательные вещества и колонизировались одинаково.
Когда они скармливали коровьим молоком здоровых мышей, получивших кишечные бактерии от младенцев с аллергией на коровье молоко, у животных развилась анафилаксия - опасное для жизни состояние, которое возникает во время тяжелых аллергических реакций.
Такая же серьезная реакция произошла, когда команда давала коровье молоко мышам без микробов, которые не получали никаких бактерий (контрольная группа).
Однако мыши без микробов, которые получили кишечные бактерии от младенцев без аллергии на коровье молоко, не проявили серьезных реакций при контакте с коровьим молоком. Похоже, что они были «полностью защищены».
Затем исследователи провели генетическое сравнение кишечных микробов мышей с аллергией, свободных от микробов, с микробами, у которых не было аллергической реакции.
Тесты идентифицировали конкретную бактерию по имени Anaerostipes caccae. Кажется, что присутствие этого вида в кишечнике предотвращает аллергические реакции на пищу.
Одна бактерия с огромным воздействием
A. caccae принадлежит к классу бактерий, называемых Clostridia. В более ранней работе проф.Наглер и ее команда обнаружили, что присутствие бактерии в кишечнике защищает от аллергии на орехи.
Недавнее исследование предполагает, что эта защита распространяется и на другие виды пищевой аллергии.
A. caccae производит короткоцепочечную жирную кислоту, называемую бутиратом. Это питательное вещество помогает кишечнику создать бактериальный состав, способствующий укреплению здоровья.
Исследователи были удивлены, обнаружив, насколько большое влияние этот вид бактерий - из многих, населяющих кишечник - может оказать на реакцию организма на пищу.
«[Эта работа] показывает, что мы можем использовать продукты метаболизма здорового микробиома для разработки лекарств, защищающих от пищевой аллергии».
Проф. Кэтрин Р. Наглер, доктор философии.
