Mikrobiom pozwala przewidzieć ryzyko alergii

Korzystne bakterie wydają się zmniejszać jej występowanie u dzieci

PRZESTAłAM DAWAć swoim dzieciom do szkoły kanapki z masłem orzechowym i dżemem mniej więcej w 2007 roku. W tym okresie zaczęto mówić o drastycznym wzroście liczby dzieci z ciężką alergią na orzechy. Częstość występowania różnego rodzaju alergii u najmłodszych nadal wzrasta. Liczba przypadków astmy wzrosła dwukrotnie od lat 80., a ponad jedna czwarta dzieci ma egzemę, alergie pokarmowe, katar sienny albo inne sezonowe alergie.

Mnóstwo badań z całego świata wyraźnie wskazuje, że nasza epidemia alergii wynika ze zmniejszonej ekspozycji na drobnoustroje na wczesnych etapach życia. W tym krytycznym okresie układ odpornościowy niemowląt uczy się bronić przed niebezpiecznymi drobnoustrojami i tolerować te korzystne, które mogą żyć w jelitach, gdzie między innymi wspomagają trawienie. Ta immunologiczna edukacja jest efektem napotykania bardzo różnorodnych mikroorganizmów. Jednak wraz ze zmianą zachowań społecznych zaczęliśmy spędzać więcej czasu w domach, co ograniczyło kontakty z drobnoustrojami. Zarazem gwałtownie wzrosła liczba nadmiernych reakcji immunologicznych – alergii.

Ta myśl, zaprezentowana kilkadziesiąt lat temu jako „hipoteza higieniczna” i rozwijana przez kolejne lata, znajduje potwierdzenie w badaniach epidemiologicznych, które dowodzą, że posiadanie starszego rodzeństwa, uczęszczanie do placówek opiekuńczych, życie w gospodarstwach wiejskich i kontakt ze zwierzętami domowymi chroni przed alergiami. Z kolei bardziej aseptyczne początki życia – poród przez cesarskie cięcie, brak karmienia piersią i terapia antybiotykowa w pierwszym roku życia – wydają się zwiększać to ryzyko.

Obecnie pojawiają się nowe wyniki badań, które wyjaśniają, w jaki sposób mikroorganizmy w jelitach dzieci mogą wpływać na alergie. Naukowcy badają, jak obecność lub brak określonych bakterii w układzie pokarmowym dzieci wpływa na to ryzyko. Jest to możliwe dzięki postępowi technicznemu, który umożliwia badaczom identyfikację większej liczby różnych mikroorganizmów w jelitach. Być może pewnego dnia będziemy w stanie uzupełniać określone drobnoustroje w organizmach dzieci i ogólnie w populacji, w ten sposób zmniejszając podatność ludzi na alergie.

W okresie niemowlęcym mikrobiom jelit dzieci, u których potem rozwijają się alergie lub astma, różni się od tych, które nie rozwijają alergii. „U dzieci o najwyższym poziomie ryzyka w pierwszym roku życia brak jest ważnych bakterii sprzyjających zdrowiu” – mówi Stuart Turvey, immunolog dziecięcy z University of British Columbia i British Columbia Children’s Hospital.

Obecność pewnych nieszkodliwych bakterii we wczesnym okresie życia tworzy m.in. przyjazne środowisko, które pozwala na pojawianie się kolejnych przewidywalnych fal korzystnych bakterii. Brak tych bakterii „pierwszej linii” powoduje opóźnienie lub zaburzenie kolejnych fal kolonizacji. „Ekspozycja na drobnoustroje na wczesnym etapie życia pozwala naprawdę kształtować układ odpornościowy w sposób, który nie jest już później możliwy” – mówi Supinda Bunyavanich, alergolożka i immunolożka dziecięca z Mount Sinai w Nowym Jorku.

W badaniu na grupie ponad 1100 dzieci, które ukazało się w 2023 roku, Turvey wraz ze współpracownikami stwierdził, że dzieci, u których w wieku jednego roku występowały te zaburzenia mikrobiomu, były bardziej narażone na egzemę, alergie pokarmowe, alergiczny nieżyt nosa lub astmę w wieku pięciu lat. „Nie u każdego dziecka zostaną postawione wszystkie cztery [rozpoznania], ale dzieci, u których wystąpiły dwa lub więcej z nich, często miały bardziej nasilone zaburzenia równowagi mikrobiomu” – mówi.

Prace na myszach pomagają naukowcom w określeniu, które drobnoustroje odgrywają szczególną rolę i dlaczego. Talal Chatila, lekarz pracujący w ramach programu alergii pokarmowych w Boston Children’s Hospital, stwierdził że podawanie myszom podatnym na rozwój alergii mikroorganizmów z rzędów Clostridiales i Bacteroidales chroniło te zwierzęta przed rozwojem alergii pokarmowych. „Niektóre drobnoustroje obecne w zdrowych jelitach hamują reakcje alergiczne” – mówi Chatila. Jednym ze sposobów, w jaki to robią jest sprzyjanie tworzeniu regulatorowych limfocytów T, które pomagają kontrolować reakcje układu odpornościowego.

Kolejny gatunek bakterii o pozytywnym wpływie na człowieka to Bifidobacterium infantis, bakterie żywiące się cukrami z mleka kobiecego, występujące liczniej u niektórych dzieci karmionych piersią. Bakterie B. infantis w przeszłości występowały w dużych ilościach w jelitach człowieka, jednak obecnie w krajach zachodnich są znacznie rzadsze. „Występują jedynie u 16% dzieci w Kanadzie, zaś w Stanach Zjednoczonych odsetek ten jest jeszcze niższy” – mówi Turvey. Badania Turveya wykazały, że u dzieci, które w okresie niemowlęcym musiały przyjmować antybiotyki, obecność B. infantis chroniła przed rozwojem astmy do piątego roku życia. Antybiotyki zmniejszają różnorodność mikroorganizmów w jelitach, jednak ten akurat gatunek bakterii wydaje się przeciwdziałać tym negatywnym skutkom.

Obecnie trwają liczne badania kliniczne, mające na celu ocenę możliwości

Lydia Denworth jest nagradzaną dziennikarką naukową i redaktorką czasopisma „Scientific American”. Jest autorką książki „Friendship”

(W. W. Norton, 2020).

leczenia alergii za pomocą „koktajli” wybranych bakterii. Większość z tych badań polega na zastosowaniu terapii u dzieci o wysokim ryzyku alergii, a następnie monitorowaniu ich przez kolejne lata w celu przekonania się, czy dzięki temu alergie się u nich nie rozwiną. Dla dostępnych obecnie na rynku prebiotyków i probiotyków brakuje przekonujących dowodów, aby mogły one likwidować alergie.

Leczenie biologiczne to niejedyny wybór. Bunyavanich uważa, że pomocne może być również unikanie zbędnych cięć cesarskich i antybiotyków oraz działania wspierające karmienie piersią. Obecnie bierze ona udział w badaniu, w którym dzieci urodzone drogą waginalną, poddane ekspozycji na mikroorganizmy obecne w kanale rodnym, porównywane są z dziećmi urodzonymi poprzez cesarskie cięcie, u których po porodzie przeprowadzono aplikację płynu z pochwy matki. Obie te grupy będą także porównywane z dziećmi urodzonymi poprzez cesarskie cięcie bez jakiejkolwiek ekspozycji na mikroorganizmy.

Badacze będą obserwowali dzieci przez okres wczesnego dzieciństwa, porównując ryzyko rozwoju alergii. Jeśli to i inne badania kliniczne wykażą zmniejszenie występowania alergii, przywrócenie mikroorganizmów, które utraciliśmy, może okazać się strategią kluczową dla zdrowia. ■