Ученым удалось расшифровать строение более 500 молекул-аллергенов и синтезировать некоторые из них. [165] Для чего это нужно?
Во-первых, зная особенности строения аллергенов, можно предположить, какие вещества способны вызывать аллергию, а какие – нет. Например, у ученых возник вопрос, могут ли собственные белки меда вызывать аллергию, или аллергия на мед связана только с пыльцой в его составе. Чтобы выяснить это, они стали исследовать белки меда и обнаружили, что среди них есть более десятка белковых молекул определенного размера, способных быть заметными для иммунной системы. [78] Подробнее об этих исследованиях, а также о других аллергенных белках можно прочитать на сайте www.phadia.com в разделе allergen information (информация об аллергенах).
Во-вторых, зная строение молекул-аллергенов можно искусственно синтезировать их. С помощью таких искусственных молекул можно создать специальные реагенты для того, чтобы более точно диагностировать аллергические заболевания, определять их прогноз, подбирать диету, оценивать возможности аллерген-специфической иммунотерапии (АСИТ) и даже усовершенствовать саму АСИТ.
Как искусственно созданные молекулы могут помочь правильно поставить диагноз?
Здесь нам придется немного погрузиться в высокие технологии. Как проводится лабораторная диагностика аллергии? С помощью анализа крови мы можем выявить только один тип аллергии из четырех возможных, это аллергия немедленного типа, или IgE-зависимая аллергия. IgE (ай-джи-и) – immunoglobulin E – это специальный белок, который вырабатывают клетки нашей иммунной системы для борьбы с аллергенами. Когда этот IgE встречается c белком-аллергеном, на который он направлен, они соединяются вместе, как ключ и замок (рис. 4). Этот комплекс активирует особенные клетки – тучные клетки, которые, как маленькие химические бомбочки, выбрасывают много разных биологически активных веществ. Эти вещества и вызывают симптомы аллергии: сыпь, отеки, кожный зуд или зуд слизистых носа и глаз, насморк, чихание, бронхоспазм, рвоту или диарею, а в тяжелых случаях даже падение артериального давления и шок.
Рис. 4. IgE и аллерген подходят друг к другу, как ключ к замку
Благодаря способности аллергенов соединяться со специфическими иммуноглобулинами Е IgE, как ключ с замком, можно определить, есть ли они у человека в крови. Для этого создают экстракты аллергенов, например из пыльцы березы, и помечают их специальной меткой. Если смешать такой реагент с сывороткой крови человека, то имеющиеся в ней иммуноглобулины Е IgE прикрепятся к экстрактам аллергенов, против которых они направлены. Получившиеся комплексы благодаря меткам на них можно посчитать. Так определяют концентрацию иммуноглобулинов Е IgE к конкретному аллергену (рис. 5).
Рис. 5. Принципы выявления IgE в крови
Но не все так просто. Оказалось, что некоторые белки похожи между собой, поэтому иммуноглобулины Е, образовавшиеся к одному из них, могут прикрепляться к другим белкам с «похожей внешностью». Вследствие этого феномена у некоторых людей может развиваться перекрестная аллергия. Например, у человека с аллергией на березу может развиваться перекрестная аллергия на яблоки, морковь или сельдерей (рис. 6).
Рис. 6. Перекрестно реагирующие аллергены
Как узнать, какой белок вызвал аллергию первым, а какие присоединились в качестве перекрестных?
Расшифровав и научившись синтезировать отдельные молекулы-аллергены, ученые смогли создать реагенты для более точной диагностики аллергии. Современные технологии позволяют определять специфические IgE к отдельным компонентам аллергенов. Зачем врачу эта информация?
Существуют молекулы-аллергены с сенсибилизирующей способностью, то есть вещества, способные вызвать образование иммуноглобулинов Е клетками иммунной системы, и несенсибилизирующие аллергены, которые могут быть только перекрестными. Например, главный аллерген березы – молекула BetV1 (бет-вэ-1) – сенсибилизирующий аллерген, а одна из молекул яблока – MalD1 (мал-дэ-1) – очень похожий на BetV1 белок, способный вызывать симптомы перекрестной аллергии у человека с аллергией на березу: у таких людей, кроме насморка, зуда в носу, слезотечения и зуда глаз из-за контакта с пыльцой березы, может возникать, например, зуд во рту, першение в горле, кашель, отек языка или крапивница при употреблении яблок. При этом аллергия на яблоко – это следствие аллергии на пыльцу березы. Первичная аллергия на молекулу MalD1 не развивается, поэтому ее относят к несенсибилизирующим аллергенам. [165, 188]
Почему важно знать, с каким аллергеном мы имеем дело?
Оттого, на какую молекулу развилась аллергия, зависит прогноз заболевания. Если у человека вначале развилась аллергия на пыльцу березы, а затем возникла аллергия на яблоки, груши или персики, это может означать, что пищевую аллергию вызывают несенсибилизирующие аллергены фруктов (упомянутый выше MalD1 у яблока или PruP1 (пру-пэ-1) у персика). Такая аллергия крайне редко проявится тяжелыми опасными симптомами. Кроме того, про такие белки фруктов известно, что они разрушаются при нагревании. Это означает, что термически обработанная пища при аллергии на такие молекулы обычно хорошо переносится.
У фруктов есть и другие, более опасные аллергенные молекулы, которые могут самостоятельно вызвать образование IgE. К ним относится, например, PruP3 у персика – белок-переносчик липидов (LTP – lipid transfer protein). Этот белок может вызывать аллергию сам по себе, а также способен к формированию перекрестной аллергии с другими белками группы LTP (такие белки есть, например, у яблок, орехов, пыльцы). Особенность белков LTP заключается в том, что, во-первых, они вызывают более тяжелые симптомы аллергии, а во-вторых, они термостабильны, то есть не разрушаются при нагревании и сохраняются в готовой пище. Аллергия на LTP может развиться и первично, и вследствие поллиноза, поэтому в спорных случаях врач обязательно назначит обследование на иммуноглобулин Е к отдельным молекулам аллергенов. Зная, какие молекулы вызывают аллергию у человека, можно дать ему рекомендации по диете и обсудить риски, возникающие при ее нарушении (рис. 7). [12, 165, 188]
Рис. 7. Разные аллергены в яблоке
Ученым удалось выявить, какие белки ответственны за аллергию на молочные продукты и яйца. Благодаря открытию структуры белков, вызывающих аллергию, мы узнали, что белки молока у большинства животных схожи, поэтому, например, при аллергии на коровье молоко неправильно заменять его на козье или овечье. Кроме того, некоторые белки могут разрушаться при термической обработке (например, сывороточные белки молока), а другие остаются стабильными даже в выпечке (например, овомукоид яйца). Зная, какие молекулы виноваты, иногда можно подобрать переносимую форму продуктов и расширить диету людям с аллергией на молочные продукты или яйца. Эти возможности открываются нам в случае выявления IgE к отдельным молекулам-аллергенам, а не к экстрактам (рис. 8). [38, 165]
