Бельгийские ученые выяснили, почему выросшие в деревне дети меньше городских страдают от астмы и некоторых видов аллергии: бактерии, обитающие в воздухе на ферме, вызывают в тканях легких воспалительную реакцию, которая впоследствии защищает эти органы от астмы. Эксперименты послужили новым доказательством гипотезы о вреде гигиены (прежде всего, очищения воздуха и поверхностей в жилых помещениях) для иммунной системы человека. Результаты исследования представлены в журнале Science.
Давно известно, что проводившие раннее детство в деревне значительно реже страдают от аллергий и астмы. Некоторые ученые считают причиной этой устойчивости изобилие эндотоксинов (элементов клеточной мембраны грамотрицательных микроорганизмов, попадающих в окружающую среду после их смерти) в деревенском воздухе.
Чтобы проверить факт защитного действия эндотоксинов (которые также называют липополисахаридами), бельгийские исследователи провели эксперимент на мышах. Две недели они вводили эти молекулы в носовую пазуху грызунов возрастом от шести месяцев до года. Затем мышей заставляли вдыхать воздух с высоким содержанием пылевых клещей. Обработанные эндотоксинами животные оказались неуязвимыми перед астмой, тогда как грызуны из контрольной группы продемонстрировали мощную аллергическую реакцию, а также заболели астмой.
При контакте с клещами «закаленные» эндотоксинами эпителиальные клетки легких вырабатывали значительно меньше противовоспалительных цитокинов и связанных с последними дендритных клеток — важного орудия иммунной системы. Также выяснилось, что ключевую роль здесь играет фермент A20. Мышей, лишенных способности вырабатывать этот фермент, эндотоксины не смогли защитить от астмы.
Аналогичные результаты были получены, когда мышам вводили не эндотоксины, а пыль и сор с ферм, содержащие не только липополисахариды, но и другие фрагменты бактерий, грибов и растений. Наконец, среди 500 обследованных учеными деревенских детей аллергии и астма в пять раз чаще обнаружились у тех, в чьем организме активность фермента A20 оказалась сниженной (из-за генных мутаций).
Раньше сторонники гипотезы о вреде гигиены считали, что состояние воздуха воздействует непосредственно на цитотоксические Т-лимфоциты иммунной системы. Теперь выяснилось, что эндотоксины «влияют на происходящее в клетках легких. Контакт с естественной средой в раннем возрасте позволяет "охладить" эпителий — чтобы он научился отличать опасные молекулы от безвредных», — отмечает руководитель исследования пульмонолог Барт Ламбрехт (Bart Lambrecht).