Tahap pertama tindak balas alahan telah ditemui, membuka jalan baru untuk pencegahan

Para saintis di Sekolah Perubatan Duke-NUS telah mengenal pasti bagaimana rantaian peristiwa bermula selepas seseorang itu bersentuhan dengan alergen seperti kacang tanah, makanan laut, debunga atau hama habuk. Penemuan mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Immunology, boleh membawa kepada perkembangan ubat-ubatan untuk mencegah tindak balas alahan yang teruk.

Sel mast, sejenis sel imun, diketahui mengelirukan bahan tidak berbahaya seperti kacang tanah atau hama habuk sebagai ancaman dan melepaskan gelombang pertama bahan kimia bioaktif terhadap ancaman yang dirasakan ini. Apabila sel mast, yang berada di bawah kulit, sekitar saluran darah, dan dalam lapisan saluran pernafasan dan gastrousus, secara serentak melepaskan bioaktif pra-simpannya ke dalam darah, kejutan serta-merta dan sistemik boleh berlaku yang boleh membawa maut tanpa campur tangan pantas.

Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), lebih daripada 10% penduduk dunia mengalami alahan makanan. Apabila bilangan alahan meningkat, begitu juga dengan kejadian anafilaksis dan asma yang disebabkan oleh makanan. Di Singapura, asma menyerang satu daripada lima kanak-kanak, dan alahan makanan sudah menjadi punca utama kejutan anaphylactic.

Pasukan Duke-NUS mendapati bahawa pembebasan butiran sel mast yang mengandungi bahan kimia bioaktif dikawal oleh dua komponen kompleks multi-protein intraselular yang dipanggil inflammasome. Sehingga kini, protein inflammasom ini hanya diketahui berkumpul secara spontan dalam sel imun untuk merembeskan bahan kimia larut yang memberi amaran kepada bahagian lain sistem imun apabila jangkitan dikesan.

Profesor Soman Abraham, Profesor Patologi Emeritus di Universiti Duke, yang mengetuai kajian itu semasa bekerja di Program Penyakit Berjangkit Duke-NUS, berkata: "Kami mendapati bahawa komponen inflammasom memainkan peranan yang sangat penting dalam mengangkut butiran sel mast, yang biasanya dibungkus di tengah sel, ke permukaan sel di mana ia dibebaskan. peristiwa yang dimulakan oleh sel mast yang membawa kepada kejutan anaphylactic."

Profesor Abraham dan pasukannya melihat tikus yang kekurangan satu daripada dua protein inflammasom, NLRP3 atau ASC. Apabila haiwan ini terdedah kepada alergen, mereka tidak mengalami kejutan anaphylactic.

Walau bagaimanapun, kejutan anafilaksis diperhatikan apabila protein NLRP3 dan ASC dalam sel mast berkumpul dan terikat pada butiran intrasel individu, membentuk kompleks yang dipanggil oleh penyelidik sebagai granulosom, yang menggalakkan pergerakan butiran di sepanjang trek yang dibentuk oleh sitoskeleton di dalam sel mast, sama seperti mereka "melekatkan diri mereka pada trek kereta api."

Dr Pradeep Bist, pengarang bersama pertama kertas kerja dan penyiasat utama dalam Program Penyakit Berjangkit Duke-NUS Emerging, berkata: "Apabila sel mast diaktifkan, kami memerhatikan pergerakan pantas granul di sepanjang laluan dinamik yang dikenali sebagai mikrotubul ke membran sel, di mana butiran ini segera dilepaskan daripada sel. Walau bagaimanapun, dalam sel mast tidak terdapat bukti pergerakan granul NSCLRP3 atau NSCLRP3 yang tidak mempunyai bukti pergerakan granul dalam sel. dan tiada satu pun daripada butiran ini dilepaskan."

Selepas menunjukkan peranan NLRP3 dan ASC dalam pengangkutan granul, pasukan itu beralih kepada perencat inflammasom yang diketahui untuk melihat sama ada mereka boleh menghalang kejadian ini.

Menggunakan ubat penyekat inflammasom yang hampir sama dengan yang dalam ujian klinikal untuk penyakit radang kronik, dipanggil CY-09, mereka memberikan terapi kepada tikus sebelum mereka terdedah kepada alergen. Mereka mendapati bahawa dalam model praklinikal mereka, mereka dapat mencegah kejutan anaphylactic dengan berkesan dengan ubat tersebut.

Dr Andrea Mencarelli, dari Institut Imunoterapi di Sekolah Perubatan Universiti Shanghai Jiao Tong, yang merupakan pengarang bersama pertama kertas kerja semasa bekerja dalam Program Penyakit Berjangkit Muncul Duke-NUS, berkata: "Sangat mengagumkan, dengan menggunakan ubat yang secara khusus menyekat aktiviti protein inflammasom, kami dapat menyekat secara selektif tanpa pembebasan sel sel mast yang berpotensi untuk disimpan. fungsi."

Walaupun ini bukan penawar, ia boleh menawarkan alat baharu kepada orang yang mengalami alahan teruk untuk mengelakkan tindak balas yang berpotensi berbahaya daripada berlaku. Pada masa ini, rawatan kecemasan diambil sejurus selepas gejala pertama muncul. Rawatan ini mesti digunakan dalam tempoh masa yang sempit untuk menjadi berkesan, dan ia juga mempunyai kesan sampingan yang serius.

"Saya dapat melihat bagaimana ini boleh memberi jaminan kepada ibu bapa kanak-kanak yang mempunyai alahan makanan yang teruk apabila mereka berhadapan dengan situasi di mana adalah mustahil untuk memastikan tiada risiko pendedahan. Walaupun kami tidak mahu menyahaktifkan bahagian sistem imun ini untuk tempoh yang lama, ia berpotensi memberikan perlindungan jangka pendek," kata Profesor Abraham, yang pasukannya kini berusaha untuk mengoptimumkan dos dan kekerapan penggunaan ubat perlindungan terbaik terhadap kejutan anaphylactic.

"Selepas itu, kami berharap untuk melakukan perkara yang sama untuk asma dan reaksi kulit alahan."

Profesor Patrick Tan, Dekan Bersekutu Kanan untuk Penyelidikan di Duke-NUS, berkata: "Kejayaan ini mempunyai potensi translasi yang sangat besar dan mewakili anjakan paradigma bukan sahaja untuk penyelidikan lanjut tetapi juga untuk meningkatkan kualiti hidup mereka yang berisiko mendapat reaksi alahan yang teruk. Ia adalah sinar harapan, terutamanya bagi ibu bapa yang mempunyai anak kecil yang hidup dengan kebimbangan berterusan."