Két új vizsgálat eredményei is arra utalnak, hogy bizonyos táplálékok viselkedéses elkerülése az immunrendszer jelzésein múlik.
Honnan tudja egy élőlény, hogy mit nem szabad megenni? Egy termésnek lehet rossz íze, így egy kóstoló után kiköpi és többé már nem próbálkozik a keserű gyümölccsel. Azonban nem minden esetben ilyen egyértelmű, hogy valamit nem érdemes elfogyasztani. Az ételallergiák esetében például semmi nem jelzi az ízek szintjén, hogy problémás lehet az eledel elfogyasztása. A gondok azután jönnek, hogy a szervezetbe bekerült anyagok valamelyike ellen az immunrendszer fellép. Ilyenkor is elképzelhető, hogy az élményt megjegyzi az elszenvedője és egyszerűen elkerüli a forrását a későbbiekben. Két új tanulmány azonban egy olyan folyamatra hívja fel a figyelmet, amely az immunrendszer és az idegrendszer közti kommunikáció révén biztosítja az elkerülő viselkedést.
Az immunrendszer feladata a szervezet védelme. A működését nagyvonalakban úgy lehetne összefoglalni, hogy molekuláris mintázatok alapján azonosítja az idegen és potenciálisan kártékony anyagokat a szervezetben (antigének), majd különféle mechanizmusok által igyekszik ezeket ártalmatlanná tenni. Előfordul, hogy az immunrendszer túlzásba esik és olyan anyagokkal szemben is teljes erővel lép fel, melyek egyébként ártalmatlanok lennének a szervezetre. Ezek az anyagok az allergének, amelyek tehát allergiás reakciót váltanak ki. Az allergiák egy része ételallergia, ilyenkor az allergén valamilyen táplálékban fordul elő.
Az allergiák gyakorisága egyre nő, egyes becslések szerint akár az emberek 40%-a is érintett lehet. Ebből az ételallergiák gyakorisága a legtöbb tanulmány szerint 5-10% közé tehető. Ezért fontos a háttérben álló folyamatok alaposabb megértése. Két új tanulmány jelent meg nem rég a Nature lapjain, melyek az ételallergiák mechanizmusait, egész pontosan az allergének viselkedéses elkerülése mögött meghúzódó folyamatokat firtatták.
Allergia a laborban
Két nemzetközi kutatócsoport kereste a választ arra a kérdésre, hogy hogyan alakul ki a viselkedéses elkerülés az allergiás reakciók okozóival szemben. Az allergiákkal kapcsolatos eddigi vizsgálatok tisztázták, hogy az immunrendszer mely elemei vesznek részt az allergiás reakciók kialakításában, az azonban, hogy a viselkedéses elkerülés pontosan hogyan alakul ki, eddig homályban maradt.
Mindkét kutatócsoport mesterségesen váltott ki allergiás reakciót a kísérleti egerekből. Ehhez a tojásban található fehérje (ovalbumin) és egy adjuváns keverékét fecskendezték be az állatoknak. Az adjuváns stimulálja az immunrendszert és így a vele beadott anyaggal szemben nagy eséllyel alakul ki immunválasz és fokozott érzékenység, vagyis allergia. A kutatók ezután azt tesztelték, hogy kialakul-e elkerülő viselkedés az allergénnel szemben. Ehhez olyan itatókat helyeztek el az állatok ketrecében, amelyek közül az egyik csak tiszta vizet adagolt, míg a másikban ovalbumin is volt a vízben. Azt találták, hogy az állatok egyértelműen preferálják a tiszta vizet, ami arra utal, hogy az allérgént elkerülik.
Az egyik kutatócsoport az ún. hízósejtekre fókuszált a vizsgálatok során. A hízósejtek a kötőszövetben található sejtek. Olyan anyagokat termelnek, amelyek beindítják a gyulladást, vagyis az immunrendszer első védvonalát képezik. Fontos szerepük van az allergiás reakciók beindításában is. A kutatók ezek tudatában arra voltak kíváncsiak, hogy vajon befolyásolják-e az allergének viselkedéses elkerülését is. Ennek tesztelése érdekében olyan egértörzzsel dolgoztak, amelyben a normálistól jóval kevesebb hízósejt alakul ki. Bár ezeknél az állatoknál is megjelent a mesterséges allergia, az allergén elkerülése nem volt megfigyelhető. További vizsgálatoknak köszönhetően az is kiderült, hogy az allergiás reakciók molekuláris komponensei is fontosak a viselkedéses elkerülés szempontjából. Egész pontosan egy citokin (interleukin-4) és egy antitest (immunglobulin E) jelentőségét támasztották alá a kísérletek.
Ezeket az eredményeket a másik kutatócsoport is megerősítette és azt is felderítették, hogyan értesül az agy arról, hogy a táplálékban kártékony anyag található. Kiderült, hogy a tápcsatornában található érzékelésért felelős neuronok nem reagálnak közvetlenül az allergénekre, illetve, hogy a bolygóideg sem vesz részt a veszély jelzésében. Ez lett volna a legkézenfekvőbb lehetőség, hiszen a tápcsatorna bőven el van látva olyan idegsejtekkel, amelyek információval szolgálhatnának az agynak a bolygóidegen keresztül. Kiderült viszont, hogy a bél hámsejtjei termelnek egy vegyületet (GDF15) a korábban említett citokin és antitest felszabadulásának következtében. Ez a vegyület a vérárammal jut el az agyhoz, ahol az agytörzs sejtcsoportjait aktiválja. Ezek a sejtcsoportok a magányos pálya magja és az area postrema, melyeknek jól ismert szerepe van az öklendezésben és a hányásban. Végül az is kiderült, hogy ezek a területek aktiválják az amigdalát is. Az amigdala alapvető szereppel bír az elkerülő viselkedések kialakulásában, így az ételallergiák következtében kialakuló averzió is a számlájára írható.
Az új eredmények szerint tehát az étellel a tápcsatornába kerülő allergének hatására a hízósejtek különféle vegyületek termelésébe kezdenek. Ezek a vegyületek arra ösztökélik a tápcsatorna hámsejtjeit, hogy felszabadítsanak egy hormont. A hormon megjelenését agytörzsi sejtcsoportok érzékelik, melyek továbbítják a jelet az amigdalának is. Az amigdala aktivációja révén jön létre az étel által okozott kellemetlenség lenyomata, amely aztán később is elkerülésre sarkallja az állatot.
A szakértők szerint az új eredmények felhasználhatók lesznek az ételallergiák következményeinek enyhítésére. A tanulmányok olyan komponensekre mutattak rá, amelyek manipulációjára már most is rendelkezésre állnak különféle gyógyszerek. A GDF15, amely végső soron az allergiás reakciót kiváltó táplálék elkerülését szolgálja, már több jelenleg is zajló kutatás célpontja. Ezek a vizsgálatok elsősorban elhízás elleni szerek fejlesztését szolgálják. Az alapgondolat az, hogy a GDF15 hatását utánzó gyógyszerek csökkenthetik az étvágyat és így segíthetnek a kilók elleni küzdelemben. Az is elképzelhető, hogy a GDF15 hatását ellensúlyozó vegyületek egyszer majd felszabadíthatják az arra vágyókat az ételallergiák béklyói alól.
Keretes – A noni-evő muslica
Az állatvilágban elképesztő változatos étrendek figyelhetők meg, amelyeket bizonyára az ételallrgiák hátterében álló mechanizmusok is befolyásolnak. Azonban más biológiai folyamatok is formálhatják az étrendeket. Az ecetmuslicák például tipikusan erjedő gyümölcsökön lakmároznak. Az egyik fajuk (Drosophila sechellia) azonban a rokonai számára taszító nonifa (Morinda citrifolia) gyümölcsét, a nonit fogyasztja. A noni szagát egyébként a hányáséhoz, vagy a gorgonzola sajtéhoz szokták hasonlítani. A jelenlegi ismeretek szerint a D. sechellia egyik szaglásért felelős fehérjéjét kódoló gén jelentősen megváltozott a közeli rokon fajokéhoz (D. melanogaster) képest. Emellett a szaglásért felelős idegrendszeri hálózat kapcsolatai is megváltoztak ennél a fajnál. Ezen változások összessége felelős azért, hogy a D. sechellia a noni gyümölcsre specializálódott. Vajon az embernél is állhatnak hasonló génváltozatok a táplálékpreferenciák hátterében?
Ez a cikkem az Élet és Tudomány Agyi aktualitások rovatában jelent meg.
