Kravljim mikrobiomom do manje alergija: Znanstvenici razotkrili zanimljivu vezu

Djeca koja žive na seoskim gospodarstvima obolijevaju znatno rjeđe od peludne groznice, astme i neurodermatitisa nego djeca koja odrastaju u gradu. Razlog za to sada otkriva nova studija jedne istraživačke skupine iz Münchena. Istraživački tim uspio je, naime, kod bakterija koje su dio mikrobioma u crijevima krave prvi put pratiti cijeli biološki lanac djelovanja takozvanog „efekta seoskog gospodarstva”.

Tijekom probavnog procesa krave bakterije proizvode metaboličke produkte i ispuštaju ih u zrak u staji. Kada ljudi udahnu te tvari, reagiraju imunosni receptori na stanicama dišnih putova u plućima.

Markus Ege, koji radi u Dječjoj bolnici Sveučilišne klinike LMU i na Institutu za prevenciju astme i alergija pri Helmholtz centru u Münchenu, vodio je studiju: “Ti receptori imaju višestruke funkcije, među ostalim u imunosnom sustavu. Oni vjerojatno sprječavaju pretjeranu upalnu reakciju.” Ti procesi i uloga novootkrivenih bakterija u “efektu seoskog gospodarstva” ranije nisu bili poznati.

Prema studiji, te bakterije zaslužne su za oko dvije trećine zaštitnog učinka kod alergijske astme i za oko polovicu tog zaštitnog učinka kod peludne groznice i neurodermatitisa. No određenu ulogu imaju i geni djece, dakle obiteljska sklonost alergijama.

Fenomen "efekta seoskog gospodarstva” stručnjakinje i stručnjaci za alergije iz područja epidemiologije već su uočili u jednoj (ranijoj) opsežnoj međunarodnoj studiji. Još prije dvadeset godina istraživači alergija uzeli su briseve nosa kod više od 1.000 djece u Europi. Za svoju studiju minhenske stručnjakinje i stručnjaci dodatno su prikupili podatke od 47 djece koja su odrastala na seoskim gospodarstvima, pieš DW.

Uzeli su uzorke prašine s madraca i podova te prozorskih dasaka tradicionalnih kravljih staja. Voditelj studije Ege pojašnjava: “Uspjeli smo pokazati da učinak seoskog gospodarstva smanjuje rizik od alergijske astme za polovicu, ali nismo znali zašto. Zahvaljujući novom postupnom postupku isključivanja sada smo mogli pokazati koje su bakterije presudne.”

Uz pomoć bioinformatike i modernih postupaka analize gena sada je uspjelo objedinjavanje i evaluacija svih podataka, objašnjava Ege: “Pronašli smo dvije bakterije koje potječu iz mikrobioma u crijevima krave i koje su presudne za zaštitni učinak. No nama su manje važni nazivi ili vrste bakterija, a više njihova funkcija. Jer tek njihovi metabolički produkti djeluju na čovjeka.”

Za analizu je tim koristio metodu nazvanu “metagenomika”. Njome se može istodobno analizirati cjelokupni nasljedni materijal svih mikroba u uzorku prašine iz staje, iz crijevne flore ili iz kućne prašine. Novo razvijeni postupak analize i isključivanja minhenske istraživačke skupine pritom je pokazao koji se tragovi mikroba pojavljuju, kako je ta prisutnost povezana s nižom stopom astme i alergija te nalaze li se oni doista posebno u okruženju seoskog gospodarstva.

Dosad se istraživanje alergija usredotočivalo na mehanizme koje takozvane gram-negativne bakterije izazivaju pri izravnom kontaktu sa sluznicama. Nakon toga imunosni sustav pokreće upalne reakcije koje, primjerice, dovode do kašlja, hunjavice ili kožnog osipa. Takve endotoksine novootkrivene gram-pozitivne bakterije nemaju. To je iznenađujuće, kaže Ege: “Gram-negativne bakterije dosad su bile u središtu pozornosti jer se endotoksin lako mogao mjeriti. Možda smo tražili u pogrešnom smjeru.”

U staji djeca dolaze u dodir s velikim brojem mikroorganizama. Ta se raznolikost smatra presudnom za to da se dječji imunosni sustav "trenira” i pritom nauči razlikovati opasne uzročnike bolesti od bezopasnih alergena.

Presudan je pritom mikrobiom u ljudskom crijevu i na koži. Osim bakterija, u njega spadaju i gljivice, virusi i bakteriofagi. Za prevenciju alergija ta raznolikost, kao i koncept prvih tisuću dana, imaju važnu ulogu.

Naime, imunosni sustav oblikuje se u ranom djetinjstvu. Stručnjaci zato preporučuju majkama da već tijekom trudnoće, a poslije i s bebom odnosno malim djetetom, što češće borave u prirodi.

Nova saznanja trebala bi se provjeriti u laboratoriju kako bi se razjasnili molekularni i stanični mehanizmi učinka seoskog gospodarstva. Dugoročni je cilj razviti nove oblike prevencije ili lijekove za treniranje imunosnog sustava, bez potrebe da djeca zbog toga borave u kravljoj staji.