В промышленно развитых странах за последние десятилетия резко возросло количество случаев астмы и аллергических заболеваний дыхательных путей. Уже общепринятым стало объяснение этого факта с точки зрения гигиенической гипотезы.

Эта гипотеза гласит, что снижение микробного воздействия из-за улучшения санитарных условий в наших домах и окружающей среде негативно влияет на иммунитет. Но каким образом сниженное воздействие инфекционных агентов или паразитов может привести к астме? Исследование, проведенное специалистами из Университета Алабамы в Бирмингеме, предлагает ответ.

Произведя опыты на мышах, ученые обнаружили, что мышатам-младенцам требуется более высокое воздействие бактериального эндотоксина по сравнению со взрослыми животными, чтобы избежать развития подобных астме реакций на клещей из домашней пыли.

Мышата, которые росли в условиях низкого уровня микробного липополисахарида (ЛПС) — одного из самых известных иммуногенных веществ, — развили аллергическое заболевание дыхательных путей после последующего воздействия клеща домашней пыли или аллергена HDM (house-dust mite). И наоборот, если мышата получали воздействие HDM одновременно с высокими дозами бактериального ЛПС — у мышей не развивалось астматически-подобное заболевание.

Исследователи продолжили наблюдение и обнаружили, что количество ЛПС, необходимое для предотвращения астмы, сильно различалось у юных и взрослых мышей. Низкая доза ЛПС в сочетании с HDM была достаточной для предотвращения астмы у взрослых мышей; но эта же низкая доза не спасала от развития астмы мышей-младенцев. Мышатам требовалось в 10 раз больше ЛПС, чтобы предотвратить заболевание.

Ученые подробно описали механизм, лежащий в основе этого возрастного окна восприимчивости.

Конечной точкой для астмы, вызванной HDM, является преобразование наивных Т-клеток в патогенные Т-хелперные клетки 2, которые вызывают воспаление в дыхательных путях. Тем не менее, исследователи обнаружили, что разные реакции у младенцев и взрослых не были вызваны какой-либо разницей между Т-клетками младенцев или взрослых. Ответ был расположен «выше по течению».

У взрослых мышей, при одновременном воздействии HDM и низкой дозы ЛПС, наивные Т-клетки, взаимодействующие с мигрирующими дендритными клетками активировали фактор транскрипции T-bet, что препятствовало дифференцировке Т-клеток в Т-хелперы 2 и, таким образом предотвращало последующий патогенный аллергический ответ.

Напротив, мигрирующие дендритные клетки мышей-младенцев были неспособны активировать T-bet в условиях низкого ЛПС. Без T-bet Т-клетки полностью дифференцировались в T-хелперные клетки 2 и в итоге развивалась аллергическая реакция.

Оказалось, что различные ответы мигрирующих дендритных клеток обусловлены другим сигнальным белком клетки — фактором некроза опухоли-альфа. Взрослые быстро продуцировали этот цитокин в ответ на сенсибилизацию низкой дозой LPS, тогда как у мышей-младенцев была снижена возможность продуцировать фактор некроза опухоли в ответ на ЛПС.

Полученные данные показывают, что ЛПС, предотвращают T-хелпер-2-зависимые аллергические реакции с различными пороговыми значениями у взрослых и младенцев. Поэтому высокое содержание ЛПС в переносимой по воздуху домашней пыли необходимо для обеспечения защиты младенцев от развития аллергических заболеваний дыхательных путей.

Это объясняет более высокую склонность к астматическим реакциям, наблюдаемую у детей, воспитанных в сверхчистых и высокодезинфицируемых средах.