Oorzaken van allergieën

Medzhitov is van mening dat dit verkeerd is en dat allergieën niet alleen een biologische fout zijn.

Allergie is een verdediging tegen schadelijke chemicaliën. Bescherming die onze voorouders tientallen miljoenen jaren heeft geholpen en ons nu nog steeds helpt.

Hij geeft toe dat zijn theorie nogal controversieel is, maar hij is ervan overtuigd dat de geschiedenis hem gelijk zal geven.

Maar soms doet ons immuunsysteem ons pijn

Oude genezers wisten veel over allergieën. Drieduizend jaar geleden beschreven Chinese artsen een "allergische plant" die in de herfst een loopneus veroorzaakte.

Er zijn ook aanwijzingen dat de Egyptische farao Menes in 2641 v. Chr. stierf aan een wespensteek.

Wat is voedsel voor de een, ve-g.webp

Lucretius de Romeinse filosoof

En slechts iets meer dan 100 jaar geleden realiseerden wetenschappers zich dat zulke verschillende symptomen de hoofden van één hydra konden zijn.

Onderzoekers hebben ontdekt dat veel ziekten worden veroorzaakt door bacteriën en ziekteverwekkers, en ons immuunsysteem bestrijdt deze daders - een leger van cellen die dodelijke chemicaliën en zeer gerichte antilichamen kunnen afgeven.

Ook is gebleken dat het immuunsysteem niet alleen beschermend is, maar ook schadelijk kan zijn.

Aan het begin van de 20e eeuw, Franse wetenschappers Charles Richet (Charles Richet) en Paul Porter (Paul Portier) bestudeerde de effecten van gifstoffen op het lichaam. Ze injecteerden kleine doses zeeanemone-g.webp" />

Andere onderzoekers merkten op dat bepaalde medicijnen huiduitslag en andere symptomen veroorzaakten. En deze gevoeligheid ontwikkelde zich in toenemende mate - een reactie die omgekeerd is aan de bescherming tegen infectieziekten die antilichamen aan het lichaam bieden.

Oostenrijkse arts Clemens von Pirke (Clemens von Pirquet) onderzocht of het lichaam de reactie van het lichaam op binnenkomende stoffen kan veranderen. Om dit werk te beschrijven, bedacht hij het woord "allergie" door de Griekse woorden alos (anderen) en ergon (werk) te combineren.

Voor het immuunsysteem is het allergische proces een begrijpelijk iets

In de decennia die volgden, ontdekten wetenschappers dat de moleculaire stappen in deze reacties opmerkelijk veel op elkaar leken. Het proces werd geactiveerd toen het allergeen zich op het oppervlak van het lichaam bevond - huid, ogen, neusholte, keel, luchtwegen of darmen. Deze oppervlakken zijn gevuld met immuuncellen die fungeren als grenswachters.

Wanneer de "grenswacht" een allergeen tegenkomt, absorbeert en vernietigt het ongenode gasten en vult het vervolgens het oppervlak aan met fragmenten van de stof. De cel lokaliseert vervolgens wat lymfatisch weefsel en deze fragmenten worden doorgegeven aan andere immuuncellen, die speciale antilichamen produceren die bekend staan als immunoglobuline E of IgE.

Deze antilichamen zullen een reactie uitlokken als ze opnieuw een allergeen tegenkomen. De reactie begint onmiddellijk nadat de antilichamen de componenten van het immuunsysteem activeren - mestcellen, die een vlaag van chemicaliën veroorzaken.

Sommige van deze stoffen kunnen zenuwen beschadigen en jeuk en hoesten veroorzaken. Soms ontstaat er slijm en kan contact met deze stoffen in de luchtwegen ademhalingsproblemen veroorzaken.

Dit beeld is de afgelopen eeuw door wetenschappers getekend, maar het beantwoordt alleen de vraag "Hoe?", Maar verklaart helemaal niet waarom we last hebben van allergieën. En dit is verrassend, aangezien het antwoord op deze vraag duidelijk genoeg is voor de meeste onderdelen van het immuunsysteem.

Onze voorouders werden geconfronteerd met de impact van pathogene organismen, en natuurlijke selectie liet mutaties achter die hen hielpen deze aanvallen af te weren. En deze mutaties stapelen zich nog steeds op, zodat ook wij een waardige afwijzing kunnen geven.

Zien hoe natuurlijke selectie allergieën kon veroorzaken, was het moeilijkste. Een sterke allergische reactie op de meest ongevaarlijke dingen maakte nauwelijks deel uit van het overlevingssysteem van onze voorouders.

Allergieën zijn ook vreemd selectief.

Niet alle mensen zijn allergisch en slechts enkele stoffen zijn allergenen. Soms ontwikkelen mensen allergieën op vrij volwassen leeftijd en soms verdwijnen allergieën bij kinderen spoorloos (we zeggen "ontgroeid").

De relatie tussen deze parasieten en allergieën

Decennia lang begreep niemand echt waar IgE voor was. Hij toonde geen speciale vaardigheden die een virus of bacterie konden stoppen. Het lijkt er eerder op dat we geëvolueerd zijn om een bepaald soort antilichaam te hebben dat ons veel problemen bezorgt.

De eerste aanwijzing kwam bij ons in 1964.

Parasitoloog Bridget Ogilvy (Bridget Ogilvie) onderzocht hoe het immuunsysteem reageert op parasitaire wormen. Ze merkte op dat het lichaam van ratten die besmet waren met wormen in grote hoeveelheden begon te produceren wat later IgE zou worden genoemd. Daaropvolgende onderzoeken toonden aan dat deze antilichamen het immuunsysteem aanspoorden om de wormen aan te vallen en te vernietigen.

Parasitaire wormen vormen niet alleen een ernstige bedreiging voor ratten, maar ook voor mensen.

Haakwormen kunnen bijvoorbeeld bloed uit de darmen halen. Leverbotten kunnen leverweefsel beschadigen en kanker veroorzaken, en lintwormen kunnen cysten in de hersenen veroorzaken. Meer dan 20% van de mensen draagt deze parasieten bij zich en de meesten van hen leven in lage-inkomenslanden.

In de jaren tachtig pleitte een groep wetenschappers krachtig voor het verband tussen deze parasieten en allergieën. Misschien ontwikkelden onze voorouders het vermogen van het lichaam om eiwitten op het oppervlak van wormen te herkennen en te reageren door IgE-antilichamen te produceren. De antilichamen die door de cellen van het immuunsysteem in de huid en darmen zijn ingebed, reageerden snel zodra een van deze parasieten het lichaam probeerde binnen te dringen.

Het lichaam heeft ongeveer een uur om de overlevingskansen van de parasiet tot nul te herleiden, zei hij. David Dunn (David Dunne), een parasitoloog aan de Universiteit van Cambridge.

Volgens de theorie van parasieten is het eiwit van parasitaire wormen qua vorm vergelijkbaar met andere moleculen die ons lichaam in ons dagelijks leven tegenkomt. Als we dus geconfronteerd worden met onschadelijke stoffen, waarvan de vorm lijkt op de vorm van het eiwit van parasieten, slaat ons lichaam alarm en werkt de afweer niet. Allergie is in dit geval slechts een onaangename bijwerking.

Tijdens zijn stage bestudeerde Medzhitov de theorie van wormen, maar na 10 jaar begon hij te twijfelen. Volgens hem had deze theorie geen zin, dus begon hij zijn eigen theorie te ontwikkelen.

Kortom, hij dacht na over hoe ons lichaam de wereld om ons heen waarneemt. We kunnen patronen van fotonen herkennen met onze ogen en patronen van luchttrillingen met onze oren.

Volgens de theorie van Medzhitov is het immuunsysteem een ander patroonherkenningssysteem dat moleculaire handtekeningen herkent in plaats van licht en geluid.

Medzhitov vond bevestiging van zijn theorie in het werk Charles Janeway (Charles Janeway), een immunoloog aan de Yale University (1989).

Geavanceerd immuunsysteem en overreageren op indringers

Tegelijkertijd geloofde Janeway dat antilichamen één groot nadeel hebben: het duurt enkele dagen voordat het immuunsysteem reageert op de agressieve acties van een nieuwe indringer. Hij suggereerde dat het immuunsysteem misschien een andere verdedigingslinie heeft die sneller vuren. Misschien kan ze het patroonherkenningssysteem gebruiken om bacteriën en virussen snel op te sporen en het probleem snel op te lossen.

Na Medzhitov's oproep aan Janeway, begonnen wetenschappers samen aan het probleem te werken. Al snel ontdekten ze een nieuwe klasse sensoren op het oppervlak van bepaalde soorten immuuncellen.

Bij confrontatie met indringers grijpt de sensor de indringer vast en activeert een chemisch alarm dat andere immuuncellen helpt om ziekteverwekkers te vinden en te doden. Het was een snelle en nauwkeurige manier om bacteriële indringers te herkennen en te elimineren.

Dus ontdekten ze nieuwe receptoren, nu bekend als: tolachtige receptorendie een nieuwe dimensie in de immuunafweer lieten zien en die werden geprezen als een fundamenteel principe van de immunologie. Het hielp ook bij het oplossen van een medisch probleem.

Infecties leiden soms tot catastrofale ontstekingen door het hele lichaam - sepsis. Alleen al in de Verenigde Staten treft het jaarlijks miljoenen mensen. De helft van hen sterft.

Jarenlang geloofden wetenschappers dat bacteriële toxines ervoor zouden kunnen zorgen dat het immuunsysteem niet goed werkt, maar sepsis is slechts een overdreven immuunrespons tegen bacteriën en andere indringers. In plaats van plaatselijk te handelen, vormt het een verdedigingslinie door het hele lichaam. Septische shock is het gevolg van het feit dat deze afweermechanismen veel sterker worden geactiveerd dan de situatie eigenlijk vereist. Het resultaat is de dood.

Alarmsysteem voor in huis voor het lichaam dat allergenen verwijdert

Ondanks het feit dat Medzhitov aanvankelijk niet met wetenschap bezig was om mensen te behandelen, stellen zijn ontdekkingen artsen in staat een frisse blik te werpen op de mechanismen die sepsis veroorzaken, en zo een geschikte behandeling te vinden die de echte oorzaak van deze ziekte zal aanpakken - overreactie van tolachtige receptoren.

Medzhitov ging verder. Aangezien het immuunsysteem speciale receptoren heeft voor bacteriën en andere daders, heeft het misschien ook receptoren voor andere vijanden? Toen begon hij na te denken over parasitaire wormen, IgE en allergieën. En toen hij erover nadacht, klopte er iets niet.

Het immuunsysteem activeert inderdaad de productie van IgE wanneer het parasitaire wormen tegenkomt. Maar sommige onderzoeken suggereren dat IgE niet echt het belangrijkste wapen tegen dit probleem is.

Wetenschappers hebben muizen waargenomen die geen IgE kunnen produceren, maar de dieren kunnen toch een verdediging opbouwen tegen parasitaire wormen. Medzhitov was nogal sceptisch over het idee dat de allergenen zich voordeden als parasieteiwitten. Een groot aantal allergenen, zoals nikkel of penicilline, hebben geen mogelijke analogen in de moleculaire biologie van de parasiet.

Hoe meer Medzhitov nadacht over allergenen, hoe minder belangrijk hun structuur voor hem leek. Misschien is wat hen verbindt niet hun structuur, maar hun acties?

We weten dat allergenen heel vaak tot lichamelijke schade leiden. Ze scheuren open cellen af, irriteren membranen, scheuren eiwitten aan flarden. Misschien zijn allergenen zo schadelijk dat we ons ertegen moeten verdedigen?

Als je denkt aan alle belangrijke symptomen van allergieën - een verstopte rode neus, tranen, niezen, hoesten, jeuk, diarree en braken - hebben ze allemaal één gemeenschappelijke noemer. Ze zijn allemaal als een explosie! Allergie is een strategie om het lichaam van allergenen te ontdoen!

Het bleek dat dit idee al lang aan de oppervlakte is gekomen van verschillende theorieën, maar elke keer verdrinkt het opnieuw en opnieuw. In 1991, een evolutionair bioloog Margie Profe (Margie Profet) betoogde dat allergieën gifstoffen bestreden. Maar immunologen verwierpen het idee, misschien omdat Profe een buitenstaander was.

Medzhitov, met zijn twee studenten, Noah Palm en Rachel Rosenstein, publiceerde zijn theorie in Nature in 2012. Toen begon hij haar te testen. Hij testte eerst het verband tussen blessures en allergieën.

Medzhitov en zijn collega's injecteerden muizen met PLA2, een allergeen dat wordt aangetroffen in bije-g.webp

In een andere veronderstelling zei Medzhitov dat deze antilichamen de muizen zouden beschermen en niet alleen ziek maken. Om dit te testen gaven hij en zijn collega's een tweede injectie met PLA2, maar deze keer was de dosis veel hoger.

En als de reactie op de eerste dosis vrijwel afwezig was bij de dieren, dan steeg na de tweede dosis de lichaamstemperatuur sterk, tot een dodelijke afloop. Maar sommige muizen ontwikkelden, om onduidelijke redenen, een specifieke allergische reactie en hun lichaam herinnerde zich en verminderde de effecten van PLA2.

Aan de andere kant van het land deed een andere wetenschapper een experiment dat daarmee Medzhitovs theorie verder bevestigde.

Stephen Gully (Stephen Galli), voorzitter van de afdeling pathologie aan de Stanford Medical University, heeft jarenlang gestudeerd mestcellen, mysterieuze immuuncellen die mensen kunnen doden door een allergische reactie. Hij speculeerde dat deze mestcellen het lichaam daadwerkelijk zouden kunnen helpen. In 2006 ontdekten hij en zijn collega's bijvoorbeeld dat mestcellen een toxine vernietigen dat in slange-g.webp" />

Deze ontdekking deed Galli aan hetzelfde denken als waar Medzhitov aan dacht - dat allergieën eigenlijk een verdediging zouden kunnen zijn.

Galli en zijn collega's voerden dezelfde experimenten uit met muizen en bijengif. En toen ze muizen injecteerden, die nog nooit dit soort-g.webp

Ondanks alle experimenten blijven tot nu toe veel vragen onbeantwoord. Hoe leidt de schade veroorzaakt door bije-g.webp

Jamie Cullen (Jaime Cullen) onderzocht hoe IgE-antilichamen mestcellen fixeren en ze gevoelig of (in sommige gevallen) overgevoelig maken voor allergenen.

Medzhitov voorspelde dat dit experiment zou aantonen dat allergenendetectie werkt als een alarmsysteem in huis. Om te begrijpen dat een dief je huis is binnengekomen, is het helemaal niet nodig om zijn gezicht te zien - een gebroken raam zal je hierover vertellen. De schade die door het allergeen wordt veroorzaakt, wekt het immuunsysteem, dat moleculen in de directe omgeving oppikt en er antilichamen tegen aanmaakt. Nu is de indringer geïdentificeerd en zal het de volgende keer veel gemakkelijker zijn om met hem af te rekenen.

Allergieën lijken evolutionair gezien veel logischer wanneer ze worden bekeken in de vorm van een huisalarmsysteem. Giftige chemicaliën, ongeacht hun bron (giftige dieren of planten), vormen al lang een bedreiging voor de menselijke gezondheid. Allergieën moesten onze voorouders beschermen door deze stoffen uit het lichaam te spoelen. En het ongemak dat onze voorouders voelden als gevolg van dit alles, dwong hen misschien om naar veiliger oorden te verhuizen.

Allergie heeft meer voordelen dan nadelen

Zoals veel adaptieve mechanismen, zijn allergieën niet perfect. Het vermindert onze kans om te overlijden aan gifstoffen, maar het neemt dit risico nog steeds niet volledig weg. Soms kan een allergie door een te heftige reactie dodelijk zijn, zoals al is gebeurd bij experimenten met honden en muizen. Toch wegen de voordelen van allergieën op tegen de nadelen.

Deze balans is verschoven met de komst van nieuwe synthetische stoffen. Ze stellen ons bloot aan een breder scala aan verbindingen die mogelijk allergische reacties kunnen veroorzaken en kunnen veroorzaken. Onze voorouders hadden allergieën kunnen vermijden door simpelweg naar de andere kant van het bos te gaan, maar we kunnen bepaalde stoffen niet zo gemakkelijk kwijt.

Maar Dunn staat sceptisch tegenover de theorie van Medzhitov. Hij denkt dat ook hij de hoeveelheid eiwitten onderschat die ze op het oppervlak van de parasitaire wormen vinden. Eiwitten die zich zouden kunnen vermommen als een enorm aantal allergenen uit de moderne wereld.

De komende jaren hoopt Medzhitov sceptici te overtuigen met de resultaten van andere experimenten. En dit zal mogelijk leiden tot een revolutie in de manier waarop we allergieën behandelen. En hij zal beginnen met een pollenallergie. Medzhitov hoopt voor zijn theorie niet op een snelle overwinning. Voor nu is hij gewoon blij dat hij erin slaagt de houding van mensen ten opzichte van allergische reacties te veranderen en dat ze het niet langer als een ziekte zien.

Je niest, wat goed is, want zo bescherm je jezelf. Evolutie maakt het helemaal niet uit hoe je erover denkt.