Raporty epidemiologiczne chorób alergicznych wskazują na ciągły wzrost liczby zachorowań, zaobserwowano jednak intrygujące zjawisko związane z różnorodną częstości występowania tych chorób w różnych populacjach. Jak wiadomo, rozbieżności te dotyczą różnych części Europy i świata, co wiąże się ze zróżnicowanym stopniem uprzemysłowienia, poziomem higienizacji czy odmiennym stylem życia. Jednak, co ciekawsze, odnotowano, że różnice w częstości występowania chorób alergicznych występują nie tylko pomiędzy różnymi krajami i kontynentami, ale również w obrębie populacji o wspólnym rodowodzie genetycznym, które żyją w bliskim sąsiedztwie, lecz w zróżnicowanych warunkach środowiskowych.
W 1989 roku Strachan zaproponował „hipotezę higieniczną”, po tym jak zaobserwował, że katar sienny występuje rzadziej wśród dzieci ze starszym rodzeństwem. Od lat 80. prowadzone były badania epidemiologiczne związane z tą hipotezą, które wskazują na rzadsze występowanie alergii u dzieci
z dużych rodzin oraz wychowywanych na obszarach wiejskich, które miały kontakt ze zwierzętami gospodarskimi, szczególnie we wczesnym dzieciństwie. Dotychczas uważano, że wiąże się to z wczesną ekspozycją na mikroorganizmy bądź ich składowe występujące w otoczeniu dziecka. Niedawno naukowcy z Uniwersytetu w Zurichu opublikowali przełomowe wyniki badań, które wskazują, że zwierzęta hodowlane same w sobie pomagają wzmocnić układ immunologiczny dzieci, chroniąc przed alergiami i astmą. Odpowiedzialna jest za to niemikrobiologiczna substancja – kwas sjalowy występujący powszechnie u kręgowców, w tym również u zwierząt gospodarskich.
Kwas sjalowy (kwas N-acetyloneuraminowy, Sia) stanowi rodzinę kwasów cukrowych, liczącą około 40 pochodnych kwasu neuraminowego. U ssaków najczęściej występującymi przedstawicielami tych substancji jest kwas N-acetyloneuraminowy (Neu5Ac) oraz kwas N-glikoliloneuraminowy (Neu5Gc), powstający na wskutek przekształcenia kwasu Neu5Ac.
W przeciwieństwie do większości ssaków, w tym małp człekokształtnych, w organizmie człowieka na wskutek mutacji, która miała miejsce około 2,5–3 mln lat temu kwas Neu5Gc nie jest produkowany.
W konsekwencji tego w wyniku kontaktu z Neu5Gc pochodzącym ze środowiska zewnętrznego nasz układ immunologiczny produkuje przeciwciała skierowane przeciwko temu związkowi (anty-Neu5Gc). Ludzkie komórki są z kolei zdolne do wbudowywania egzogennego (zwierzęcego) Neu5Gc na drodze aktywnego metabolizmu.
Naukowcy z Uniwersytetu w Zurichu pod kierownictwem Remo Frei zbadali stężenia przeciwciał anty-Neu5Gc w próbkach surowic dzieci zebranych w ramach dwóch Europejskich badań epidemiologicznych PARSIFAL i PASTURE. Łącznie w badaniach uczestniczyło ponad tysiąc dzieci
z obszarów wiejskich 5 krajów Europejskich (Austrii, Finlandii, Francji, Niemiec i Szwajcarii). Naukowcy mogli dzięki temu powiązać częstość występowania astmy ze stężeniem przeciwciał anty-Neu5Gc obecnych we krwi dzieci. Jak podsumował immunolog Remo Frei:
„dzieci w gospodarstwie wiesjkim mają znacznie więcej przeciwciał przeciwko Neu5Gc we krwi – a dzieci z wyższym stężeniem przeciwciał znacznie rzadziej cierpiały na astmę”.
Wyniki zostały następnie potwierdzone z wykorzystaniem modelu mysiego z niedoborem Neu5Gc, naśladując w ten sposób sytuację człowieka. Okazało się, że spożywane z pokarmem cząsteczki Neu5Gc poprawiły funkcjonowanie płuc myszy, zmniejszając objawy astmy.
W celu zrozumienia mechanizmu działania kwasu Neu5Gc na ludzki układ immunologiczny naukowcy przeanalizowali jego wpływ na różne komórki układu odpornościowego odgrywające istotną rolę
w reakcji zapalnej. Wyniki badań wskazują, że Neu5Gc nie przyczynia się do zmniejszenia poziomu przeciwciał IgE uczestniczących w reakcjach alergicznych. Substancja ta zwiększa natomiast poziom limfocytów T regulatorowych (supresorowych), które mają zdolność do regulowania, a mówiąc ściślej – do hamowania nieprawidłowych reakcji układu odpornościowego i wykazują silne działanie przeciwzapalne. Jak podsumował sam Remo Frei:
„wyniki tych badań otwierają możliwości rozszerzenia ochronnego wpływu gospodarstw wiejskich na wszystkie dzieci, co może stanowić podwaliny skutecznego zapobiegania alergii”.
Opracowano na podstawie:
- Frei R i wsp., Exposure to non-microbial N-Glycolylneuraminic acid protects farmers’ children against airway inflammation and colitis, Journal of Allergy and Clinical Immunology (2017), 144 (1), s. 382–390.
- Sozańska B., Boznański A., Środowisko wiejskie – antidotum na alergie?, Alergia (2014), 2, s. 41–43.
- Szczurek W., Sialic acid – a new look at the influence of foods of animal origin on human health, Zootechnical News (2004), 42 (4), s. 27–36.
- Szczepankiewicz A., Rola mikrobiomu w chorobach alergicznych, Alergia (2017), 1, s. 5–8.
- https://cordis.europa.eu/news/rcn/128584/en
- https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170706072101.htm