Из тысяч белков, входящих в состав обычного клеща домашней пыли, только около двух десятков вызывают жалкое сопение, чихание и зуд в виде аллергической реакции. Почему у людей постоянно развивается аллергия на некоторые белки, будь то пылевые клещи, пыльца, кошачья шерсть или тараканы, но не на большое количество других белков в окружающей среде, давно является вопросом для исследователей аллергенов.
Чтобы решить этот вопрос, исследователи применили новый метод, который позволяет измерить стабильность аллергенов и неаллергенов у пылевого клеща в больших масштабах.
«Интересно, что аллергенов было не просто больше, и они были не просто более стабильными, они были более многочисленными и более стабильными», – сказал Майкл Фицджеральд, профессор химии в Университете Дьюка и соавтор исследования. "Это помогает нам понять на фундаментальном уровне, почему определенные белки вызывают аллергию."
Результаты могут привести к новым методам лечения аллергии или использоваться для прогнозирования того, когда белки, искусственно добавленные в нашу среду, например те, которые используются в продуктах питания, лекарствах или других потребительских товарах, могут стать аллергенными.
Исследование появилось в сети в октябре. 19 в Журнале аллергии и клинической иммунологии.
Все белки – как неаллергены, так и аллергены – состоят из длинных лент аминокислот, которые должны складываться в сложные трехмерные структуры для выполнения своих биологических функций. «Стабильность» белка – это мера того, насколько вероятно, что он будет обнаружен в его функциональной складчатой форме.
Как правило, измерения стабильности можно проводить только на одном очищенном белке, но группа Фитцджеральда последние десять лет совершенствовала методику, позволяющую определять стабильность сложных смесей белков – до сотен или даже тысяч белков одновременно.
«Большинство белков являются стабильными, сложенными трехмерными структурами, и понимание того, насколько они стабильны, определение числа, количественная оценка этого может быть полезным в ряде различных приложений, от исследований механизма действия лекарств до характеристики болезненных состояний. , "Сказал Фицджеральд.
«Действительно, стабильность белка долгое время считалась возможным фактором, способствующим аллергии», – сказал Джеффри Мюллер, научный сотрудник NIEHS и старший автор статьи.
Исследователи полагали, что, возможно, более стабильные белки с меньшей вероятностью будут разрушаться в окружающей среде или могут быть более раздражающими для иммунной системы, чем менее стабильные белки.
Чтобы проверить эту гипотезу, Мюллер и Фицджеральд объединились, чтобы измерить стабильность 19 известных аллергенов и 659 неаллергенов у целых пылевых клещей. Комбинируя эти результаты с данными транскриптома, которые обеспечивают обилие каждого белка, они обнаружили, что аллергенные белки были статистически более многочисленными и более стабильными, чем другие белки у пылевого клеща.
«Прелесть этого исследования в том, что мы смогли получить хорошую статистику», – сказал Мюллер. «Мы смогли изучить множество белков пылевых клещей и действительно взглянуть на различия между аллергенами и неаллергенами."
Хотя аллергены статистически отличались от неаллергенов, они не были уникальными в том, что они были очень распространены и высокостабильны, то есть небольшое количество неаллергенов также обладали этой комбинацией свойств. «Одно из возможных объяснений может заключаться в том, что мы просто не подвергаемся воздействию всех белков пылевого клеща, и поэтому у нас никогда не будет возможности стать к ним сенсибилизированным», – говорит Мюллер.
«В отличие от пыльцы, мы на самом деле не вдыхаем полностью пылевых клещей, поэтому то, чему вы подвергаетесь, на самом деле является подмножеством того, что вы обнаруживаете в пылевых клещах», – сказал Мюллер.
Команда планирует повторить эти исследования на других распространенных аллергенах, таких как пыльца и тараканы, чтобы проверить, сохраняется ли связь.
«Белки все более широко используются в различных потребительских товарах, от ГМО до терапевтических лекарств», – сказал Фитцджеральд. "Это может помочь предсказать, какие из них могут быть более или менее аллергенными."