
Запальна природа алергії
ГАРЄЄВ А.Л.
«Виробнича фірма Сіместа» Україна, 65000 м. Одеса, вул.Мельницька 20а
24 липня 1906 року видання M nchener Medizinische Wochenschrift опублікувало повідомлення Clemens von Pirquet, у якому вперше було дано визначення алергії як “Spezifisch ver nderte Reaktivit t vonder Organismus“ (Спеціально змінена реактивність організму, specificalle altered reactivity of the organism). Пройшло більше ста років, сучасні трактування цього визначення мало чим відрізняються. Так, енциклопедія Britannica трактує: Алергія – реакція гіперчутливості організму на сторонні речовини (антигени), які у подібних кількостях та обставинах нешкідливі організму інших людей. Інший ресурс “The worlds №1 online encyclopedia” визначає: Алергія – це ненормальні реакції імунної системи, що виникають у відповідь інші нешкідливі речовини. Ще одне джерело “New World Encyclopedia” формулює: Алергія – це ненормально висока або хибна реакція імунної системи на різні сторонні речовини, які зазвичай нешкідливі. І нарешті, автор великого розділу “Global Atlas of Allergy” EAACI Johannes Ring пише – сьогодні ми визначаємо алергію як імунологічну гіперчутливість, яка може призвести до різних захворювань через різні патомеханізми і, отже, потребує різних підходів у діагностиці, терапії та профілактиці. Тобто, уявлення про алергію як гіперчутливість, а значить захворюванні імунної системи, що зберігається, підтверджує визначення Перку. Відразу, через абзац, пан Ring пише “Allergy is not a disease itself, but a mechanism leading to disease“.
Оцінюючи всі наведені формулювання алергії, визначальним залишаються факт того, що нешкідлива речовина зовнішнього середовища в минулому, що ніяк не викликає патологічну реакцію при контакті з макроорганізмом, в сучасному таку реакцію викликає. І друга обставина – свідчення того, що те саме речовина в одного макроорганізму реакцію не викликає, а в іншого в той же момент часу – викликає. Висновок, який дуже природний, – здорова раніше імунна система хворіє, що проявляється у гіперчутливості. Алергія – це хвороба імунної системи, що підлягає лікуванню.
Із цього виходив сто років тому Перке, цим керуються сучасні алергологи. Але в визначеннях Johannes Ring відчувається якась невпевненість до такого односкладового підходу у визначенні алергії. І до його заяви, що алергія – не хвороба, має сенс дослухатися. За часів Перку будь-яке неорганічне та будь-яка біологічна речовина зовнішнього середовища розцінювалося як потенційний алерген, який проявляє себе при захворюванні імунної системи. Сьогодні уявлення про природу алергену звузилося до білків.(обговорювати гаптени, карбогідратні детермінанти, полісахариди, ліпіди, нуклеїнові кислоти немає тема цього огляду). Сьогодні однозначно визначають, що білок, потрапивши у внутрішнє середовище макроорганізму, сприймається як антиген імунною системою. Тобто. білки мають антигенні властивості. Антигенність визначається як здатність макроорганізму виробляти антитіла до антигену.
Алергени є антигенами. Поняття «імуногенність» поширюється і на алерген синонімом «алергенність». Імунногенність пояснюється як здатність макроорганізму виявляти клінічно реакцію на присутність антигену. Рівень імуногенності може бути невисоким, що проявляється легкими клінічними симптомами. Рівень імуногенності (алергенності) може бути високим, що проявляється важкими (аж до анафілаксії) клінічними проявами. Ступінь імуногенності (алергенності) залежить від низки факторів, які поєднують у три групи – молекулярні особливості антигену (алергену), кліренс антигену (алергену) в організмі, реактивність макроорганізму. Білки можуть проявити імуногенні властивості, лише взаємодіючи з імунною системою макроорганізму, проникнувши у внутрішнє середовище цього організму. Будь-яка речовина, біологічна природа або не органічна, перебуваючи взовнішньому середовищі, алергенними властивостями не мають. Твердження, уявлення про те, що у навколишній людині сфері знаходяться речовини з підвищеною алергенністю (гіпералергени), неспроможна. У зовнішньому середовищі немає алергенів.
Збудник інфекційного захворювання, перебуваючи у зовнішньому середовищі, не може бути патогенним для конкретної людини, не увійшовши до контакт із бар’єрною системою цього людини. Більше того, такий контакт означає обов’язковість зараження, тобто. розвиток специфічного захворювання Деяка кількість людей не хворіє навіть у розпалі епідемії цього інфекційного захворювання. Сформований специфічний імунітет до збудника інфекційного захворювання можна порівняти із сенсибілізацією до аллергену – білкової структури, що проникла у внутрішнє середовище людини.
Здатність мікроорганізму викликати захворювання називається патогенністю. Патогенність – важлива у таксономічному відношенні. властивість, оскільки вона є видовою ознакою та якісною характеристикою хвороботворного мікроорганізму. Однак окремі штами всередині виду збудника можуть сильно відрізнятися за рівнем патогенності. Ступінь патогенність називається вірулентністю, тобто. вірулентність є кількісним проявом патогенності. Відповідно з цим вірулентність – ознака штаму, а чи не виду; можна говорити про високовірулентний, низьковірулентний та навіть авірулентний штам патогенних бактерий. [1]
Аналогічно, алергенність – ознака білка, що проникнув у внутрішнє середовище, а не екстракту, що знаходиться у зовнішньому для людини оточенні. Давно відомо, що саме собою наявність сенсибілізації до певного аллергену означає обов’язковий клінічний прояв цієї сенсибілізації. Білки зовнішнього середовища та збудники інфекційних захворювань – флогогени одного ладу та викликають при проникненні у внутрішнє середовище людини однотипну реакцію – запалення.
Запалення – захисно-пристосувальна, що сформувалася у процесі еволюції гомеостатична реакція організму на пошкодження, що полягає у певних зміни термінального сосудового ложа, крові, сполучної тканини, спрямованих на знищення агента, що викликає пошкодження, та на відновлення пошкодженої тканини, яка, ставши надмірною щодо стимулів її спричинених, трансформується у типовий патологічний процес. Біологічний сенс запалення як еволюційно сформованого процесу полягає у ліквідації або обмеженні вогнища ушкодження та викликали його патогенні агенти. Запалення в кінцевому в результаті спрямовано на локалізацію, знищення та видалення факторів, що його викликали, “очищення” внутрішньої середовища організму від чужорідного фактора або пошкодженого, зміненого “свого” з наступним відторгненням цього ушкоджуючого фактора та ліквідацією наслідків ушкодження. Будучи еволюційно виробленим захисним процесом, запалення в ту саму годину надає шкідливий вплив на організм. Локально це проявляється ушкодженням нормальних клітинних елементів при знищенні та елімінації всього чужорідного. У цей, переважно місцевий процес тією чи іншою мірою залучається весь організм і насамперед такі системи, як імунна, ендокринна та нервна. Таким чином, запалення в історії тварини світу сформувалося як двоєдиний процес, в якому є, і завжди діють елементи захисні та шкідливі. З одного боку – це пошкодження з загрозою для органу та навіть для всього організму, а з іншого – це процес сприятливий, що допомагає організму у боротьбі за виживання. У загальної патології запалення прийнято розглядати як “ключовий” загальнопатологічний процес, оскільки має всі особливості, властиві типовим патологічним процесам. Запалення – типовий патологічний процес, що сформувався в еволюції як захисно пристосувальна реакція організму на вплив патогенних (флогогенних) факторів, спрямованих на локалізацію, знищення та видалення флогогенного агента, а також на усунення наслідків його дія та характеризується альтерацією, ексудацією та проліферацією.
Запалення виникає як реакція організму на патогенний подразник і на пошкодження, що викликається ним. Патогенні, звані в даному випадку флогогенними, подразники, тобто. причини запалення можуть бути різноманітні: біологічні, фізичні, хімічні як екзогенного, так і ендогенного походження. До екзогенних факторів відносять: біологічні фактори (мікроорганізми – бактерії, віруси, рикетсії, найпростіші; тваринні організми – черв’яки, паразити, чужорідні білки, ендотоксини, отрути комах, змій); хімічні (кислоти, луги, солі важких металів); фізичні фактори: механічні (травма, стороннє тіло, тиск, розрив), термічні (холод, тепло), електричні (природна електрика, промисловий та побутовий струм) та променеві впливи (рентгенівські промені, -, – та -випромінювання, ультрафіолетові промені). До ендогенних факторів, факторів, що виникають у самому організмі в результаті іншого захворювання, відносяться продукти тканинного розпаду, тромби, інфаркти, крововиливу, жовчні або сечові камені, відкладення солей, комплекси антиген-антитіло. Причиною запалення може стати сапрофітна мікрофлора. При величезному розмаїтті причин запалення в основних своїх рисах протікає однотипно, чим би воно не було викликане і де воно ні локалізувалося. Різноманітність впливу як би гасне в однотипності відповіді. Саме тому запалення відноситься до типових патологічним процесам. Розвиток запалення, його вираженість, характер, перебіг та результат, визначаються не тільки етіологічним фактором (силою флогогенного подразника, його особливостями), а й реактивністю організму, умовами, конкретними обставинами його виникнення та розвитку. [2]
Сприймаючи запалення як захисно-пристосувальну реакцію організму, що сформувалася в процесі еволюції, цілком природно говорити про алергію як еволюційно відібраної форми реактивності високоорганізованих тварин, спрямованих на здійснення алерген-специфічного запалення. Алергічна реактивність розглядається як біологічно доцільна високоспецифічна та високочутлива реакція на алергенне надходження у організм унаслідок порушення функції бар’єрних тканин.
Свого часу І.І. Мечников виходив із системного розуміння запального процесу, що розвивається не на локальному рівні, а має генералізований характер, що залучає, що включає відповідну реакцію нервової, ендокринної, кровотворної систем, клітинні та гуморальні імунологічні компоненти, що мають свій розвиток у філогенезу. Очевидно, що у випадку, в якому флогогеном виступає агент, що має антигенні властивості (збудник інфекційного захворювання, білок-алерген), імунногенна складова запального процесу переважає.
Останнім часом стало можливим отримати більш чітке уявлення про еволюційне формування захисних реакцій, оцінюючи такі в ранжированому ряду живих організмів, від одноклітинних до вищих ссавців. Простежуючи роль трьох обов’язкових учасників прояву імунної захисної реакції (клітинна складова, імуноглобуліни та високоафінні клітинні рецептори), розкривається питання про те, як в еволюції відбулося об’єднання універсальної форми реактивності, якою є запалення, з формою високоспецифічного розпізнавання патогенна біологічної природи – імунологічної, що призвела до створення нового виду реактивності – характерного захисного механізму макроорганізму при впливі на нього флогогену, що володіє антигенними властивостями, зокрема збудник інфекційного захворювання та алерген. В разі інфікування у внутрішнє середовище макроорганізму потрапляє живий агент зі сформованою структурою компонентів цілісного мікроорганізмів. У разі алергічної реакції флогогеном виступає білкова конструкція з набором епітопів, що мають характерний рівень імуногенності при впровадженні у внутрішнє середовище якої, обов’язковими учасниками адаптивної відповіді є опасисті клітини, IgE і Fc RI клітинний рецептор. [3]
Гладкі клітини (базофилоподібні клітини та тестальні клітини) можуть функціонувати як учасники переважно вродженого імунітету, виконуючи роль примітивних форм антимікробні ефекторні клітини. Поділ на лінії опасистих клітин та базофілів стає помітним у костистих риб та рептилій. на на цьому рівні з’являються ознаки участі цих клітин та в реакціях набутого (адаптивного) імунітету, на що вказують примітивні форми активації Fc-рецепторів, що експресуються на обох типах клітин. Далі огрядні клітини та базофіли стають обов’язковими клітинними лініями у всіх відомих хребетних, включаючи ссавців, птахів, рептилій, амфібій та кісткових риб. Виникли як допоміжні клітини, клітини-учасники реакцій вродженого імунітету та запалення, вони набувають здатності включатися у реакції адаптивного імунітету і стають однією з головних функціональних одиниць алерген-специфічних реакцій. Це стало можливим, насамперед у результаті таких наступних придбань еволюції, як імуноглобулін E та його високоафінний клітинний рецептор, що має високу спорідненість до Fc-фрагменту IgE (Fc RI).
Історія еволюції білкових структур, які зараз відносять до імуноглобулінів, охоплює сотні мільйонів років. [4]
Число імуноглобулінів та ізотипів імуноглобулінів зростало в ході еволюції від двох до трьох у риб, іноді більш ніж до 15 у ссавців. Найбільш значущим етапом у цьому зростанні виявилася дуплікація гена імуноглобуліну М, що призвело до утворення стародавнього пращура IgY. Це сталося, мабуть, з появою наземних хребетних (чотириногих). Другим етапом стала, ймовірно, дуплікація гена імуноглобуліну М, що призвела до утворення IgA/IgX. Третій, і головний етап полягав у дуплікації гена імуноглобуліну Y, що забезпечила появу IgG та IgE.
Картина різноманітності Fc-рецепторів сформована протягом багатьох мільйонів років еволюції у вищих ссавців Ізотипспецифічна властивість Fc-рецепторів (FcRs) створює унікальну можливість забезпечувати фіксацію різних ізотипів імуноглобулінів (і відповідно належать до них антитіл) на певних клітинах та виконувати різноманітні ефекторні функції після взаємодії з антигеном. Іншими словами, різні види клітин організму стають таким чином збройними структурами розпізнавання молекул чужорідного антигену. Людина має складний набір Fc-специфічних рецепторів, які підходять до різних ізотипам та підкласам імуноглобулінів. Чотири головні типи класичних Fc-рецепторів для IgG – це Fc RI, Fc RII, Fc RIII та Fc RIV, виявляють різного ступеня спорідненість (афінітет) з чотирма ізотипами IgG [6,7].
Крім цього, майже у всіх плацентарних ссавців описані такі Fcрецептори: один високоафінний рецептор для IgE (Fc RI), один загальний для IgG та IgA (Fc µ R), один для IgM (Fcµ R) та один для IgA (Fc RI) [5].
Еволюційний розвиток захисних механізмів передбачає єдність запальних та імунних реакцій при впливі на організм людини структур з антигенними властивостями Немає підстав вважати ці процеси відокремленими, тим більше протистоїть.
Еволюція реактивності спрямована на спеціалізацію елементів захисної системи, що виражається у призначенні IgE опосередкованої реакції взаємодіяти з білковими антигенними структурами, що проникли у внутрішнє середовище макроорганізму.
Кожен білок, будь то профілін, сироватковий альбумін, ліпокалін, тропоміозин, долаючи бар’єр, піддається деструкції і у внутрішнє середовище може потрапити або повністю розщепленим до амінокислот, або частково, із збереженням деякої кількості епітопів. Прогнозувати залишкову безпеку структури білка неможливо. При цьому впевнено можна заявляти, що в такому разі у хворого є дисфункція у травній або респіраторних системах, є пошкодження шкіри. При цьому імунна система такого гастроентерологічного, пульмонологічного, дерматологічного хворого працює в штатному режимі, організм хворого реагує запаленням, яке спрямоване на локалізацію, елімінацію, деструкцію алергену. Білок із частково зруйнованою структурою стає алергеном, лише перебуваючи у внутрішньому середовищі та вступивши в контакт із імунною системою. Ступінь алергологічної реактивності залежить від імуногенних, що збереглися. властивостей алергену. Насамперед це молекулярні особливості антигену (алергену). Велике значення має розмір та молекулярна маса антигену. Зі збільшенням розміру пептиду, зростає його імуногенність. Розмір молекул важливий збільшення числа епітопів. Існує оптимальна епітопна густина. Встановлено, що молекула набуває імуногенності. при різноманітності епітопів (гетерогенність). На ступінь імуногенності також чинить вплив просторової структури антигену. Надзвичайно важливою виявилася наявність у структурі антигену -спіралі, розгалужених бічних ланцюгів, а також високої щільності ідентичних за будовою епітопів.
Імуногенність антигенів залежить від жорсткості їхньої структури, тобто. здатності зберігати певну конфігурацію. Зниження жорсткості – зниження імуногенності. Ця характеристика структури протеїнів забезпечує збереження в процесі взаємодії з бар’єрними факторами слизової оболонки шлунково-кишкового тракту (ЖКТ), респіраторного тракту (РТ) та шкіри, деякої кількості епітопів, властивості яких впливають на вираженість імуногенності. Структура та склад епітопу мають критичне значення. Заміна хоча б одного структурного елемента молекули призводить до освіти принципово нової антигенні детермінанти з іншими властивостями. Слід зазначити, що денатурація призводить до повної або часткової втрати антигенних детермінант або появи нових, при цьому втрачається специфічність антигену. Розрізняють лінійні, або секвенційні, антигенні детермінанти (наприклад, первинна амінокислотна пептидна послідовність) ланцюги) та поверхневі, або конформаційні (розташовані на поверхні молекули антигену та виниклі в результаті вторинної або вищої конформації). Крім того, існують кінцеві епітопи (розташовані на кінцевих ділянках молекули антигену) та центральні. Визначають також «глибинні», або приховані антигенні детермінанти, які виявляються при руйнуванні біополімеру. Розмір антигенної детермінанти невеликий, але може варіювати. Він визначається особливостями антигенрецепторної частини фактора імунітету, з одного боку, та видом епітопу – з іншого. Наявність у структурі епітопу ароматичних амінокислот, таких як тирозин, триптофан, суттєво підвищує імуногенність. Імунногенність конформаційних Епітоп перевищує лінійні. Неповноцінність бар’єрної структури макроорганізму, що допускає проникнення білкових молекул з деяким специфічним при цьому макроорганізму комбінаційною кількістю епітопів визначає алергологічну реактивність для хворого.
Друга група факторів пов’язана з динамікою надходження антигену в організм і його кількістю: чим більше, тим більше виражений імунна відповідь. Між кількістю антигену та силою імунної відповіді у певному відрізку (інтервалі) доз існує логарифмічна залежність, що виражається рівнянням антигенності (А. А. Воробйов, А. В. Маркович). Третя група об’єднує чинники, що визначають залежність імуногенності стану макроорганізму. На шляху проникнення антигенних структур у внутрішнє середовище людини природою сформовано фізіологічні бар’єри. Такими бар’єрами є слизові респіраторного, шлунково-кишкового тракту та шкіра, як основні, а також слизові органи сечостатевої системи, очі.[8] Ці поверхні заселені мікроорганізмами, масовано і різноманітно настільки, що ця життєва множина розглядається як мікроекологічна система.
Варіативність типів окисно-відновних реакцій енергетичного метаболізму у хемотрофних мікроорганізмів забезпечує високий рівень пристосовуваності до довкілля, дозволяє заселяти ареали бар’єрних слизових та шкіри. Факультативність дихання (енергетичний обмін) дає мікроорганізмам можливість переходити з аеробного на анаеробне сульфатне, нітратне, карбонатне, фумаратне дихання, у поєднанні зі спиртовим, молочнокислим, мурашинокислим, маслянокислим, пропіоновокислим та іншими типами бродіння, що забезпечує циркуляцію штамів між слизовими шлунково-кишковим трактом, РТ, шкірою, формуючи індивідуальний склад мікробіома для кожного макроорганізму [9-12].
Життєдіяльність мікробіома шкіри, слизових шлунково-кишкового тракту, РТ та макроорганізму знаходиться в динамічному рівновазі, гомеостазі, збалансована в процесі взаємодії надзвичайно різноманітних клітинних та гуморальних факторів. Ця багатовимірність проявляється у симбіозі, синергізмі, комменсалізмі, метабіозі, конкуренції, паразитизмі, нейтралізмі між мікроорганізмами, що становлять мікробіом, та з макроорганізмом-господарем цього розмаїття життя.
Вся ця варіабельність біохімічних, імунологічних, що постійно протікають процесів, утворює незліченну кількість метаболітів, проявляє себе як бар’єр, за яким розташовується внутрішнє середовище макроорганізму. Будучи в динамічній рівновазі, що складається при постійній циркуляції нескінченного числа субстратів із внутрішнього середовища зовні та назад, мікроекологічна система зберігає непроникність для генетично чужорідних, які мають антигенними властивостями агентів, що визначає стан здоров’я для макроорганізму. Ця непроникність забезпечується частково механічним видаленням зі слизових та шкіри агентів впливу, частково складними біохімічними, імунологічними реакціями, що покликане призвести до повної руйнації зовнішні чужорідні агенти. Виникнення дисбалансу в мікроекосистемі уможливлює проникнення незміненого структурно, а частіше тією чи іншою мірою зруйнованої, антигенної органічної субстанції. [13]
Факт того, що неминуче взаємодіючи з фізіологічним бар’єром макроорганізму, органічні речовини зовнішнього середовища піддаються деструкції, що є визначальним. Різноманітність та складність енергетичного метаболізму (катаболізму) та конструктивного метаболізму (анаболізму) роблять деструкцію білків при пенетрації неминучим. [1]
Деякі автори процеси, пов’язані з метаболізмом мікробіома, у своїх публікаціях порівнюють із «метаболічним реактором», «плавильним котлом». Більшою мірою доречним таке порівняння надати будівельним майданчиком зі зведення складних конструктивно влаштованих споруд. Процес будівництва починається з перших годин життя макроорганізму, не припиняється до його загибелі. Більше того, якщо труп макроорганізму не буде кремований, а його зрадять землі, то дещо переформатувавшись, процес буде продовжуватись. При цьому, будівельними матеріалами служить те, що було отримано при розбирання побудованого раніше, а також, принесеного з кожним вдихом повітряної суспензії, з кожною порцією їжі, з біологічним субстратом, що осів на шкіру, і те, що надійшло з внутрішнього середовища макроорганізму Розбираючи попередні будівлі, та отримані ззовні, будматеріали не вивозяться, не складуються, а запускаються у будівництво нової споруди, яка може бути здійснена в умовах довкілля, що склалися на момент робіт (показники рН, рКу, вологості, температури, аерації, електростатичної складовою) та вимогам завдань, що виникли в процесі будівництва. Знову зведене споруда з деяким дискретним кроком у часі розбирається та запускається новий цикл. Інтенсивність процесу висока, один цикл становить кілька десятків хвилин.
Конструктивні та енергетичні процеси протікають у бактеріальних клітинах одночасно. У більшості прокаріотів вони тісно зв’язані між собою. У процесі анаболізму синтезуються численні ферменти, що беруть участь у енергетичному метаболізмі. З іншого боку, у реакціях катаболізму утворюється як енергія для біосинтетичних цілей, а й багато проміжні продукти, які необхідні синтезу речовин, які входять до складу клітинних структур. Метаболізм прокаріотів, як енергетичний, так і конструктивний, відрізняється надзвичайною різноманітністю. Це є результатом того, що бактерії як джерела енергії та вуглецю можуть використовувати самий широкий набір органічних та неорганічних з’єднань. Така здатність обумовлена відмінностями у наборі клітинних периферичних ферментів, або екзоферментів, що належать до класу гідролаз, які виділяються назовні та руйнують макромолекули вихідних субстратів до речовин з низькою молекулярною масою. Ті, що утворюються в результаті дії таких ферментів речовини надходять у клітину бактерій і піддаються дії ферментів проміжного метаболізму. Ці ферменти називаються ендоферментами, оскільки вони локалізуються усередині клітини. Ендоферменти, синтезовані мікроорганізмами, відносяться до всіх відомих класів ферментів – оксидоредуктаз, трансфераз, гідролазів, ліазам, ізомеразам та ін. Багато з ендоферментів локалізовані на мембранах або на рибосомах, в такому стані вони називаються пов’язаними ферментами. Інші ферменти знаходяться у вільному, розчиненому стані у цитоплазмі. Набір ферментів у клітці може змінюватися в залежності від умов, яких мешкають бактерії, відповідно всі ферменти поділяють на дві групи: конститутивні та індуцибельні. Конститутивні ферменти синтезуються постійно, незалежно від наявності речовин-субстратів. У клітині вони виявляються більш-менш постійних концентраціях. Прикладом конститутивного ферменту є ДНК-полімераза. Індуцибельні ферменти синтезуються в відповідь на появу серед субстрату-індуктора. До них належить більшість гідролаз. Здатність до індукції синтезу таких ферментів забезпечує швидку пристосовність бактерій до конкретних умов. Все це дає підстави вважати мікробіом людини ще одним життєво важливим для макроорганізму органом, поряд з органами травної, дихальної, видільної та інших систем організму. Статус химерного жодною мірою не зменшує значимість адекватного для макроорганізму функціонування такого органу.
Як видно, всі органічні та неорганічні речовини, що потрапляють ззовні у середовище проживання мікробіома, треба зауважити, що іншого шляхи проникнення не існує, використовуються як субстрат для здійснення своєї життєдіяльності в конструктивних та енергетичні процеси. Від цього безпосередньо залежить існування мікробіома як такого, що змушує мікроорганізми використовувати всі доступні субстрати в їх циклічному розщепленні до мікроскладових подальшим синтезом необхідних свого виживання макромолекул. Макроорганізму не дісталося б нічого, не існуй синергізм, мутуалізм. [14]
Як алергенні агенти виступають білки. Потрапивши в довкілля мікробіома, вони неминуче піддаються впливу продуктів катаболізму та анаболізму. Розчинення у водному середовищі, процес денатурації як руйнування третинної структури білків з подальшим розпадом пептидних зв’язків, накопичення вільних амінокислот настає в постійної послідовності. Білки є амфотерними електролітами. При формуванні третинної структури всі гідрофобні частини занурюються всередину молекули, а на поверхні орієнтуються гідрофільні угруповання, що забезпечують взаємодію білкової молекули з молекулами води, що становлять гідратну оболонку, що виникає за рахунок електростатичного тяжіння дипольних молекул води до зарядженої частинка білка. Між зарядом білка та гідратацією існує тісний зв’язок: чим більше полярних амінокислот міститься в білку, тим більше зв’язується молекули води, що характеризує ступінь розчинності білка у воді. У розчиненому стані білок є колоїдним розчином з властивостями слабких електролітів, у водному розчині амінокислоти іонізовані. Процес резорбції білкових структур у внутрішнє середовище безпосередньо залежить від ступеня їхньої дисоціації.
Визначальним є ізоелектричне стан речовини, при якій має місце максимально можлива резорбція, безперешкодна резорбція, будь-яких з’єднань. Багато сполук не здатні до дисоціації у водних розчинах (неелектроліти), їх молекули не несуть заряду, і вони легко проходять через мембрану слизової (дихлоретан, чотирихлористий вуглець тощо). Сильні кислоти та луги (сірчана, соляна, азотна кислоти, NaOH, KOH) у будь-якому розчині повністю дисоційовані і тому переходять у внутрішнє середовище лише у разі руйнування слизової оболонки (хімічний опік). Для речовин – слабких кислот та слабких основ велика значення має величина рК, що визначає, яка частина розчиненої речовини перебуватиме в іонізованій та неіонізованій формі при даних значеннях рН середовища. Для слабких кислот кисле середовище сприяє перетворення речовини на неіонізовану форму, для слабких основ низькі значення рН (високі концентрації водневих іонів в середовищі) сприяє перетворенню речовин в іонізовану форму. Так, рка синильної кислоти складає 9,2. Це означає, що при рН 9,2 близько 50% молекул HCN знаходиться у дисоційованій формі (іон CN-). Якщо рН зміщується в кислу сторону, то більша частина, або навіть майже всі молекули, переходять у форму недисоційованого з’єднання. Тому слизова шлунка практично не є бар’єром для синильної кислоти, а прийом ціанідів через рот супроводжується швидким перетворенням їх на кислоту та негайною резорбцією. Алкалоїд стрихнін, практично повністю іонізований в кислому середовищі шлунка і тому, при пероральному введенні, інтоксикація цією речовиною в експериментальних тварин не спостерігається, якщо шлунково-кишковий тракт лігований між шлунком та кишкою. [15]
Залишається згадати, що парацелюларний шлях проникнення у внутрішнє середовище проходить через канали, у освіті яких беруть участь білки щільних контактів (tight junction), такі як клаудин, оклюзин, адгезійні білки, трицелюлін. Ці білки у свою чергу мають свій електростатичний заряд, який неминуче взаємодіє із електростатичним зарядом білків алергенів. Це означає, що процес резорбції, коефіцієнт резорбції залежить від збігу випадкових обставин, які мають вирівняти дисоціацію у прагненні до нульового значення при поєднанні випадкового значення електростатичного заряду білків щільних контактів Ці процеси легко відтворити у досвіді з двома магнітами – спроба з’єднати рівнозарядні полюси магнітів призводить до відштовхування, навпаки, різнозаряджені полюси притягуються. Насправді це явище ускладнюється постійною мінливістю спрямованості та величини заряду.
Процес пасивної дифузії має загальний характер, він властивий будь-якому агрегатному стану речовини. Дифузія протікає в газоподібному середовищі, рідинах, твердих тілах, плазмі. Процес дифузії відтворюємо, повторюємо в експерименті, має математичний опис, виражений у відповідних законах. Припускати, що резорбція субстратів через мембрану слизових оболонок і шкіри у внутрішнє середовище людини проходить будь-яким іншим способом, немає підстав. Часто зустрічаються пояснення проникнення чужорідного агента збільшенням проникності слизової оболонки, розширенням пір, розпушенням базальної мембрани, руйнуванням епітелію під дією протеолітичного ферменту Der p 1, при тому, що трактування механізмів змін, пояснень кінетики процесу, згадки про сигнальну систему і зовнішніх факторів Зміни, описи повернення до вихідного стану, не наводяться. Автор гіпотези не вказує, на якому етапі життєвого циклу D.pteronyssinus, кліщ потребує руйнування епітеліального покриву людини. Середовищем проживання для Dermatophagoides служить пастельну білизну, де вони знаходять свою їжу – ороговілий злущений епітелій. Зберігаючи елементи зовнішнього живлення, кліщ змушений розм’якшувати, перетворювати на гелеподібний стан тверді структури своєї їжі, яка в рідкому стані здатна потрапити у шлунково-кишковий тракт кліща. Необхідності формувати проломи в епітелії, куди могла б проникати будь-яка ксенобіота, біля кліща ні, це й не відбувається.
Перебуваючи в середовищі проживання мікробіома на слизових та шкірі, де з високою інтенсивністю утворюється велика кількість метаболітів у ході життєдіяльності мікроорганізмів, що змінюється значення рН у місці простору розташування білкового розчину в момент часу впливу на цей розчин, призводить до перманентних змін дисоціації білкових молекул. Сумарний заряд карбоксильних та аміногруп з позитивного значення змінюється на негативне і у зворотному порядку безперервно, проходячи ізоелектричний стан при певному значенні рН. У цьому стані сумарний заряд білка дорівнює нульовому значенню. Нульовий заряд визначає мінімальну в’язкість максимальну резорбцію через слизові, які виконують функцію мембранного розділу зовнішнього та внутрішнього середовищ. Величина рН є визначальним фактором для кожного білка його ізоелектричного стану. Оскільки рН постійно змінюється, у жодній мінімальній кількості часу білки в ізоелектричному стані не знаходяться. Вони іонізовані, ступінь дисоціації, виражена величиною рКа, постійно коливається за коливаннями рН середовища. Чим вище валентність зарядів іонізованих молекул білка, тим вище в’язкість, знижується пенетрувальний ефект. Треба розуміти, що чим складнішою є просторова конструкція білкової. молекули, чим більше компонентів-спіралей, структур, петель доменів, розгалужених бічних амінокислотних ланцюгів, кожен з яких несе свій електростатичний заряд. більше факторів зовнішнього впливу має бути зібрано у місці перебування білкової молекули в момент часу, що означає зниження ймовірності ізоелектричного стану цієї білкової молекули, тим менше можливості резорбції у неї існує тут і зараз, за мить ситуація змінюється і шанси проникнути у внутрішнє середовище збільшуються або, навпаки, зменшуються ще більшою мірою.
Крім рН середовища має значення вплив на білкові молекули міцел детергентів та інших хімічних структур, що володіють властивостями, що денатурують, такими
як сечовина, спирти, феноли – продукти поточного метаболізму мікроорганізмів. Відомий пульмонологам сурфактант (у перекладі з англійської – поверхнево-активне речовина) – легеневі альвеоли, що вистилають зсередини (тобто повітря-рідина, що знаходиться на кордоні), перешкоджає злипанню стінок альвеол при диханні за рахунок зниження поверхневого натягу плівки тканинної рідини, покриває альвеолярний епітелій, виступає класичним детергентом, беручи участь у денатурації білків, що проникли з потоком повітря в альвеол. В даний час відомо кілька сотень різних детергентів. Всі вони поділяються на два основні класи: іонні та неіонні детергенти в залежності від наявності або відсутності заряджених груп у гідрофільної галузі їх молекул. Денатурація білка збільшує ступінь дисоціації, зменшуючи цим резорбцію білка, але при цьому, зруйнувавши третинну структуру білка, робить доступним вплив протеолітичних ферментів. [16]
Вплив протеолітичних ферментів пов’язано з постійною присутністю їх у середовищі мікробіома та/або періодичним виділенням травною системою макроорганізму. Що Утворюються в ході розщеплення білкових молекул пептиди та окремі амінокислоти створюють градієнт концентрації, що шляхом пасивної дифузії переміщує метаболіт із зовнішнього середовища через напівпроникну мембрану слизової у внутрішню. Процес описаний законами Фіка. Будь-яка субстанція, метаболіт, який трохи затримався у своєму процесі розщеплення, білок, накопичившись у критичному значенні концентрації, що резорбкується у внутрішнє середовище.Чужорідні амінокислоти імунною системою людини сприймаються толерантно, алергологічна реакція не настає. Пептиди, що складаються з більш ніж 5-7 амінокислот, сприймаються як антигени (алергени) з наступним запуском утворення специфічних антитіл. Від характеру імуногенних властивостей потрапив у внутрішнє . середовище антигену (алергену), залежить формування клінічної картини алергологічного запалення.
Можна стверджувати, що процес розщеплення білків до амінокислот залишається незавершеним при поєднанні факторів, що виникло у конкретного хворого – значення рН середовища впливу на білок, близька до ізоелектричної точки стосовно білка, що викликає сенсибілізацію у хворого, кількісна та/ або функціональна недостатність денатуруючого та протеолітичного впливу на цей білок з боку мікробіома та макроорганізму. Нормалізація цих показників є завданням, що стоїть перед лікарем-фахівцем, який взявся користуватись алергологічним хворим. При цьому функціонування імунної системи з формуванням специфічної IgE опосередкованої відповіді слід розцінювати як адекватне. Алергія не є захворюванням імунної системи, а формується у поєднанні із запаленням як захисна реакція у відповідь на проникнення флогогену, як якого виступають, що зберігають антигенні властивості, пептиди. [17,18]
Випадковість перебування білкової молекули, чи принесеної з повітряним потоком суспензії при вдиху, чи перистальтично просунутий з харчовим грудкою, чи тактильно взаємодіючи зі шкірою, в момент часу в місці простору у поєднанні з випадковістю значення рН середовища того місця на момент часу перебування білкової молекули, з випадковістю присутності деякої кількості детергентів там же, з випадковістю виділився в цей момент в описуване місце комплексу протеолітичних ферментів, що визначає закономірність формування хвірного(алергологічного) стану або безпеку здоров’я. Не має жодного значення, чи названий цей білок мажорним або мінорний, паналлерген, істинний сенсибілізатор або супутній. Визначальним є поєднання факторів – стійкість просторової структури білкової молекули, її збереження,що накладається на деструктивні потенції конкретного макроорганізму з урахуванням кліренсу білка, що надійшов в середу мікробіома, де і відбувається руйнування білків. Якщо результатом такої взаємодії залишається білкова структура з певним набором епітопів, які зберігають імуногенні (алергенні) властивості, і вона проникає у внутрішнє середовище, виникає алергологічне захворювання. Варіабельність результатів деструкції білків визначає різноманітність індивідуальних клінічних проявів при сенсибілізації до алергену з однією просторовою конструкцією білка. [19,20]
Умоглядне, апріорне визначення мажорності та мінорності конкретних білкових структур, що виходить із відсоткового співвідношення випадків сенсибілізації, не дає пояснень причин такої статистики. Приймаючи а до уваги ступінь жорсткості білкової конструкції, її стійкість під впливом деструктивних факторів, що дає можливість зберегти набір епітопів при найменшому збої у системі розщеплення, виникає розуміння того, що так звані мажори більш збережені, ніж мінори в процесі резорбції через слизові та шкіру у внутрішнє середовище організму хворого.
Саме кількість і різноманітність епітопів, що збереглися в процесі деструкції при пенетрації захисного бар’єру слизових та шкіри, що визначає клінічну картину алергологічного захворювання.
Проводячи аналогію між інфектологією та алергологією, слід зазначити сумісність у визначеннях, що характеризують ці дисципліни. Об’єднуючим чинником виступає етіологічний початок, що має антигенні властивості. Для інфекціоніста таким виступає живий мікроорганізм, для алерголога – білкова структура. Інфекційне та алергійне захворювання є патофізіологічною захисною реакцією, в якій запальний та імунологічний механізми інтегровані у генералізованому напрямку на деструкцію та елімінацію чужорідного агента.
Змінюючи уявлення про патогенез алергічної реакції, виникає необхідність переглянути підходи у діагностиці та лікуванні.
У парадигмі молекулярної алергології, особливо адепти мажорно-мінорного спрямування, всі зусилля зосереджують на виявленні мажорного сенсибілізатора, яким визначається цільна білкова молекула. Натуралістичні механізми проникнення алергену у внутрішнє середовище хворого при це не описуються. Зробивши «цей шлях», алерген спричиняє реакцію гіперчутливості, що розцінюється як захворювання імунної системи. Для її лікування найбільш ефективним визнано алерген специфічну імунотерапія (АСІТ). Виявити молекулу-сенсибілізатор стає завданням, вирішення якого підтверджує діагноз та дає засіб терапії. Сучасні розробники та виробники засобів діагностики та лікування виходять із потреб молекулярної алергології, що визначає необхідність сконструювати рекомбінантний білок, що повторює послідовність епітопу з максимально вираженою імуногенністю, решта набору епітопів до уваги не береться. [21,22]
Такий епітоп є найхарактернішим, маніфестною ознакою, маркером сенсибілізуючого білка, що є наслідком його безпеки, стійкості до деструктивних впливів. Наявність антитіл у сироватці хворого на такий епітоп, визначить цілісний білок, що його містить. Цим поставлене завдання вирішено, відомий сенсибілізатор, в руках клініциста – засіб терапії.
Інша ситуація при впевненості того, що алергія не є захворюванням імунної системи, а виникає як адаптивна відповідь на проникнення у внутрішнє середовище нерозщеплених пептидів Це вимушено змінює підходи у діагностиці та лікуванні такої патології. У лабораторній діагностиці, зберігаючи існуючі засоби та методи виявлення сенсибілізатора, виникає необхідність у тестах, що мають виявити чинники недостатності деструкції білкової молекули. Це комплекс протеолітичних ферментів, і не тільки ферменти травної системи макроорганізму. Пептидази мікроорганізмів, складових мікробіом конкрентої людини, повинен бути оцінений не меншою мірою. Це комплекс хімічних структур, що володіють денатуруючими властивостями. Це комплекс електролітів, що забезпечують pH середовища та ступінь дисоціації білків pKа. Технічне вирішення такого багатопрофільного завдання сьогоднішніми засобами можливе. В першу черга, від чого можна буде відштовхуватися в надалі, необхідно визначити структуру білкової конструкції сенсибілізатора, яка проникла у внутрішнє середовище макроорганізму. Така конструкція може бути різною мірою деструкції, що характеризуватиме індивідуальний ступінь виразності патології хворого У цьому необхідно враховувати прагнення лінійних структур білків під дією своїх електростатичних зарядів уникнути стану ентропії, упорядкувати якість наявної у системі енергії, тобто. перевести конструкцію, що знову утворюється. у глобулярну форму, яка, внаслідок втрати частини амінокислотних послідовностей у ході деструкції, не повторюватиме третинну структуру нативної білкової молекули сенсибілізатора, з утворенням конформаційних епітопів, що знову формуються. Задавшись метою, напевно можна прорахувати етапність утворення третинної структури, враховуючи величини зарядів амінокислотних структур, що дозволить розробити математичні моделі просторової зміни білкового залишку.
Що стосується компонування лабораторного тіста. Це має бути набір синтетичних пептидів, що повторюють послідовність епітопів білка сенсибілізатора, який має бути виявлений традиційними на сьогодні молекулярними тестами конкретного хворого. До вибору епітопних маркерів у такому тесті належить розробити методику. Одне ясно, що підхід повинен мати системний характер.
Отримана за результатом тестування залишкова конструкція сенсибілізатора дасть можливість виявити прогалини у переліку факторів деструкції у хворого. Вирішити таке завдання можливо, зіставляючи просторову конструкцію нативної білкової молекули сенсибілізатора з переліком тих амінокислотних залишків, які були виявлені під час серологічного епітопного тестування сироватки хворого. Накладаючи уривки амінокислотних ланцюгів на відповідні ділянки нативної молекули, можливо визначити ті зв’язки, які були зруйновані під час деструкції. Це, у свою чергу, шляхом виключення дасть можливість виявити ущербні у хворого фактори деструкції, що виводить на персоналізований діагноз.
Величезний масив інформації, необхідний розробки принципів епітопної алергології, існує, він структурований, рознесений до спеціалізованих баз даних. Основні їх зібрані в архівні, курируемые і похідні – містять дані з перших двох.
Архівні бази даних є невпорядкованим або малоупорядкованим масив інформації, що формується вільним чином, тобто будь-який користувач може помістити свої дані в такі основи. Дуже часто в архівних базах дани можна зустріти помилкові дані. Тому до інформації, отриманої з таких баз даних, потрібно ставитися з великою обережністю та обов’язково піддавати додатковій перевірці. Як приклади архівних баз даних, можна навести такі: GeneBank & EMBL (база даних первинних нуклеотидних послідовностей) та PDB (база даних просторових структур білків).
До найбільш відомих баз, що куруються. даних відносяться: Swiss-Prot (найякісніша база даних, що містить амінокислотні послідовності білків), KEGG (база даних різних метаболічних шляхів), FlyBase (присвячена Drosophila), COG (база даних ортологічних генів) та інші.
Третій тип баз даних – похідні, що утворюються в результаті обробки даних з архівних і курованих баз даних. Наприклад, SCOP (база даних структурної класифікації білків), PFAM (родини білків), GO (Gene Ontology) (класифікація генів, одним із основних завдань цієї бази є впорядкування термінології назв генів), ProDom
(база даних присвячена білковим доменам), AsMamDB (база з альтернативного сплайсингу ссавців).
За спеціалізацією білкових баз даних можна виділити кілька їх типів:
- Бази даних з протеоміки. Містять інформацію про протеому або якогось організму (людина, миша, дрозофіла, дріжджі тощо), або про протеому якихось певних типів органел, клітин, тканин (протеом ядра, протеом м’язових клітин, нервової тканини тощо).
- Бази даних білкових сімейств, основою яких належить класифікація білків у сімейства, суперродини, клани і т.д. Є універсальні бази даних, які збирають інформацію по всіх сімействах, а є спеціалізовані, які присвячені конкретному сімейству білків.
- Бази даних, присвячені структурі білкові молекули. В основі цих баз даних лежить певний рівень структурної організації білків. Це можуть бути бази, що представляють інформацію про амінокислотну послідовність білка, про вторинну структуру, третинну. Існує багато баз даних, присвячених різним білкових доменів.
- Бази даних, присвячені білковим взаємодіям. До них відносяться бази про білокбілкові взаємодії, наприклад бази даних рецепторів та їх лігандів, бази білкових кооперацій певної локалізації (мембрана, мітохондрії, ядро), білків, що контактують при виконанні певної функції (транспортна мережа, сигнальні каскади). Крім того, до цієї групи входять бази даних, присвячені взаємодіям білків з іншими молекулами, наприклад, з РНК, ДНК. Є бази даних з антитіл, які теж є білками, та антигенів.
Все більше і більше накопичується інформація про проблему деградації білків, протеолітичні ферменти, сайти протеолізу і т.д. Створюються спеціалізовані бази даних однією з яких є NC-IUBMB. Ця база даних створено Номенклатурним Комітетом Міжнародного Союзу Біохімиків та Молекулярних Біологів та присвячена класифікації ферментів, у тому числі класифікації протеолітичних ферментів.
Протеолітичні ферменти, що беруть участь у розщепленні білкових молекул, відносяться до класу гідролаз (ЄС 3). Для позначення даних ферментів рекомендовано термін “пептидази” або “пептидні гідролази” (підклас ЄС 3.4). Як синонім запропоновано використовувати термін «протеаза». Ці ферменти поділяються на дві великі групи: екзопептидази, розщеплюють пептидний зв’язок тільки поблизу кінців білкової молекули (субпідкласи ЄС 3.4.11-19), та ендопептидази, що діють зсередини поліпептидного ланцюжка (субпідкласи ЄС 3.4.21-24 та ЄС 3.4.99). Після з’їзду Номенклатурного Комітету в 1984 році для позначення цих груп використовувалися терміни: «пептидази»-екзопептидази та «протеїнази»- ендопептидази. Однак нині вони не використовуються у такому контексті. Номенклатура пептидаз досить складна, оскільки буває Важко визначити специфічність ферментів. Специфічність може залежати від природи кількох амінокислот, розташованих поблизу ділянки гідролізу, та від конформації амінокислот. Класифікація використовує додаткові критерії опису каталітичного механізму.
Група екзопептидаз ділиться на кілька підгруп:
- Амінопептидази (ЄС 3.4.11) відщеплюють один амінокислотний залишок від N-кінця поліпептидного ланцюга;
- Дипептидил- та трипептидил-пептидази (ЄС) 3.4.14) відщеплюють дипептид або трипептид від N-кінця;
- Карбоксипептидази відщеплюють амінокислоту з С-кінця, на основі каталітичного механізму вони поділяються на серинові карбоксипептидази (ЄС 3.4.16),
металокарбоксипептидази (ЄС 3.4.17) та цистеїнові карбоксипептидази (ЄС 3.4.18); - Пептидил-дипептидази (ЄС 3.4.15) здійснюють гідроліз дипептидів з С-кінця білкової молекули;
- Дипептидази (ЄС 3.4.13) включають ферменти, що відщеплюють дипептиди, неважливо з якого кінця поліпептидного ланцюга. Однак для цих протеаз важливо, які амінокислоти складають ці дипептиди;
- Омега пептидази (ЄС 3.4.19) відщеплюють термінальні залишки, які представлені циклічними амінокислотами або пов’язані ізопептидним зв’язком.
Ендопептидази поділяються на групи на основі відмінностей у каталітичному механізмі:
- Серинові ендопептидази (ЄС 3.4.21);
- Цистеїнові ендопептидази (ЄС 3.4.22);
- Аспартатні ендопептидази (ЄС 3.4.23);
- Металендопептидази (ЄС 3.4.24);
- Треонінові ендопептидази (ЄС 3.4.25);
- Некласифіковані ендопептидази
(ЄС 3.4.99).
Класифікація та розподіл за групами протеолітичних ферментів часто змінюється, в результаті деякі субпідкласи повністю розформовуються до інших субпідкласів. Прикладом є субпідкласи ЄС 3.4.1-4, ЄС 3.4.12.
Існує альтернативна база даних, яка присвячена виключно пептидазам-базам даних MEROPS, створена в 1996 року. Крім пептидаз, вона включає гомологи пептидаз, біохімічні функції яких ще не визначені чи є спірними.
Класифікація MEROPS побудована в ієрархічному порядку. Окремі пептидази та їх гомологи об’єднуються в сімейства, останні,
у свою чергу, – до кланів. Основними характеристиками пептидаз для об’єднання у сімейства та клани є їх каталітична активність та еволюційна близькість (передусім подібність амінокислотних послідовностей). [23]
Чи потрібно міняти виставу в алергології? Алергологічне запалення не може бути ознакою захворювання імунної системи, яка, як і при дії будь-якого іншого флогогену, виявляє захисну для макроорганізму функцію, спрямовану на елімінацію та деструкцію флогогену (алергену). І якщо у разі інфекційного захворювання, основним у терапії є заходи, спрямовані проти проникненнямзбудника у внутрішнє середовище макроорганізму, а якщо це сталося, видалення, руйнування мікроорганізму, використовуючи антибіотичну, протимікробну терапію, аналогічно, у разі виникнення алергологічного запалення, дії фахівця повинні бути спрямовані насамперед на відновлення природно сформованих механізмів деструкції білкових структур до олігопептидів, амінокислот, носити головний характер. Специфічна, опосередкована формуванням IgE відповіді, реакція, повинна розцінюватися як останній захисний рубіж, що включає процес деструкції білкових структур при недостатньому розщепленні білків на межі зовнішнього і внутрішнього середовища макроорганізму. Лікувальні заходи, спрямовані на відновлення функцій деструкції білка алергену, будуть носити патогенетичний характер. При цьому, клінічні прояви алергологічного запалення, як і при запаленні будь-якої іншої етіології, мають формувати комплекс симптоматичного лікування. Лікар клініцист повинен розглядати запалення як двоєдиний процес, у якому є, і завжди діють елементи захисні та руйнівні. З одного боку – це пошкодження із загрозою для органу і навіть для всього організму, а з іншого – це процес сприятливий, що допомагає організму у боротьбі за одужання. Очевидно, що кваліфікація лікаря оцінюється здатністю визначити той момент розвитку патологічного процесу, коли запалення має все ще захисний характер від моменту, коли запалення приймає руйнівний характер. При алергічному захворюванні на на першому етапі призначення судинозвужувальних та протигістамінних препаратів з медичної точки зору контрпродуктивно, проте при хронізації процесу, виникненні обтяжливих синдромів, продумана медикаментозна терапія необхідна. Використання алерген-специфічної імунотерапії (АСІТ) може бути застосовано виключно в паліативних цілях.
З часів А. Флемінга з’явилося стійке уявлення про можливу перемогу над хвороботворними мікроорганізмами Не минуло й ста років, як повсюдна та наростаюча резистентність до протибіотичних коштам не просто спростовує, але змушує бути вкрай обережним у бажанні змінити еволюційно сформовані процеси та явища. АСІТ – досить грубий механізм, що втручається в тонконабудовану специфічну систему захисту. Оцінюючи такий крок із філософічного погляду – безслідним такий вплив не може. Якими ускладненнями у хворого, який пройшов курс АСІТ, виявить себе відповідь, можна лише припускати. З часткою ймовірності можна прогнозувати формування аутоімунних, онкологічних проявів у хворих. Зіткнувшись з тотальною резистентністю до протимікробним препаратам, ігноруватинагальну потребу увивченні ускладнень АСІТ – верх безтурботності. Немає підстав зап еречувати позитивний ефект застосування АСІТ. Напевно, у важких випадках, з вираженою симптоматикою, усвідомлюючи, що АСІТ не впливає на патогенез процесу, що розвинувся у конкретного хворого, але при цьому дозволяє поліпшити якість життя пацієнта як будь-який інший паліатив використовувати можна та потрібно.
Отже, всі наведені вище факти, які використовуються як аргументи, загальновідомі, носять хрестоматійний характер. Спроба звести розрізнену інформацію з паралельних дисциплін, які є базовими у медицині (патологічна фізіологія, мікробіологія, колоїдна хімія, біохімія, імунологія) призводить до можливості зміни оцінки усталених уявлень, десятиліттями культивованих догматів. Змінюючи уявлення про природу алергії, відкриваються методи діагностики, що не використовуються досі терапії в алергології з обсягом досліджень на тривалий період.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:
- Лисак ВВ. Мікробіологія: навч. допомога. Мінськ: БДУ. 2007; 1-426.
- Вісмонт Ф.І. Запалення (патофізіологічні аспекти): навч. метод. допомога. Мінськ: БДМУ. 2006; 48
- Гущин І.С. Еволюційні передумови алергічної реактивності: огрядні клітини, FcεRI, IgE – три складові ефекторної фази алергічної відповіді. ФДБУ «ГНЦ Інститут імунології» ФМБА Росії. РАЖ. Москва. 2018; 4:5-16.
- Hellman LT, Akula S, Thorpe M, Fu Z. Tracing origins of IgE, мастcells, and allergies by studies of wild animals. Front immunol. 2017; 8:1749-1770. doi: 10.3389/fimmu.2017.01749.
- Akula S, Mohammadamin S, Hellman L. Fc Рецепти для імуноглобулінів і їх виявлення при vertebrate evolution. PLoS Один. 2014; 9 (5): e96903. doi: 10.1371/journal. pone.0096903
- Nimmerjahn F, Ravetch JV. Fcgamma receptors as regulators of immune responses. Nat Rev Immunol. 2008; 8:34-47. doi : 10.1038/nri2206.
- Van der Poel CE, Spaapen RM, van de Winkel JG, Leusen JH. Функціональні характеристики високій афінності IgG receptor, FcγRI. J Immunol. 2011; 186: 2699-2704. doi: 10.4049/ jimmunol.1003526 Schleimer RP, Berdnikovs S. Etiology of epithelial barrier dysfunction in patients with type 2 inflammatory diseases. J Allergy Clin Immunol. 2017;139(6):1752–1761. doi: 10.1016/j.jaci.2017.04.010
- Аравийская Е.Р, Соколовский Е.В. Микробиом: новая эра в изучении здоровой и патологически измененной кожи. ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова» Минздрава России. Фармакотерапия в дерматовенерологии. 2016;3:102-109.
- Dickson RP, Erb-Downward JR, Martinez FJ, Huffnagle GB. The Microbiome and the Respiratory Tract. Annu Rev Physiol. 2016;78:481-504. doi:10.1146/annurevphysiol-021115-105238
- Dickson RP, Erb-Downward JR, Huffnagle GB. Towards an ecology of the lung: new conceptual models of pulmonary microbiology and pneumonia pathogenesis. LancetRespir Med. 2014;2(3):238-246. doi:10.1016/S2213-2600(14)70028-1
- Антонова Л.К, Самоукина А.М, Алексеева Ю.А, Федотова Т.А, Петрова О.А, Страхова С.С. Современный взгляд на формирование микробиоты пищеварительного тракта у детей первого года жизни. ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России. 2018;68
- Frei R, Lauener RP, Crameri R, Mahony LO. Microbiota and dietary interactions – an update to the hygiene hypothesis. Allergy 2012 ;67 ;451-461. doi : 10.1111/j.1398-
9995.2011.02783.x - Никонов ЕЛ, Гуревич КГ. Микробиота различных локусов организма. Научный доклад. Москва. 2017;37.
- Куценко С.А. Основы токсикологии. СанктПетербург. 2002;1-395.
- Даренская Т.В. Денатурация белков под действием ионных детергентов. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Москва. 2010:1-2.
- Гущин И.С. Аллергическая реактивность – эволюционное приобретение высокоорганизованных животных. ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России. РАЖ. Москва. 2014:1;7-16.
- Гущин И.С. IgE-опосредованная гиперчувствительность как ответ на нарушение барьерной функции тканей ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии». ФМБА России.
Москва. 2015;36(1):45-52. - Pekar J, Ret D, Untersmayr E. Stability of allergens. Molecular Immunology. – 2018. Vol. 100. – P. 14-20. doi: 10.1016/j.molimm.2018.03.017
- Berard F, Marty JP, Nicolas JF. Allergen penetration through the skin. Eur J Dermatol. 2003; 13 (4): 324-30
- Преображенская О.В., Кузьменко Ю.В., Стародубова Е.С., Карпов В.Л., Тютяева В.В., Мартынов А.И. Способы получения молекулярных конструкций, содержащих антигенные эпитопы актуальных аллергенов и сигнальные пептиды, обладающие иммунорегуляторными свойствами. ЕДРИД. 2017.
- Sanchez-Trincado JL, Gomez-Perosanz M, Reche PA. Fundamentals and Methods for Tand B-Cell Epitope Prediction. J Immunol Res. 2017;2680160. doi : 10.1155/2017/2680160
- Ежова Г.П., Бабаев А.А., Новиков В.В. Биоинформационные аспекты протеомики и деградации белка. Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Хранение и обработка информации в биологических системах». Нижний Новгород. 2007;86.
SUMMARY
THE INFLAMMATORY NATURE OF ALLERGIES
Gareev A.
Production company Simesta,Odessa, Ukraine
Introduction. The review is devoted to the assessment on anallergic reaction as one of the protective mechanisms. Arguments are presented in favor of the inflammatory nature of allergies, where the protein construct acts as a phlogogen, which retains part of the immunogenic epitopes during destruction when penetrating through the protective barriers of the mucous membranes and the skin into the internal environment of the macroorganism. An analysis is given of the evolutionary development of protective mechanisms that suggest the unity of inflammatory and immune responses when exposed to structures with antigenic properties on the human body. The phylogeny of reactivity is aimed at the specialization of elements of the protective system, expressed in the appointment of an IgE-mediated reaction to interact with protein antigenic structures that have penetrated the internal environment of a macroorganism. The mechanism of protein resorption through the mucous membranes and the skin is described, while the inevitability of the destruction of protein molecules is emphasized. The importance of assessing the degree of dissociation, denaturation of proteins is determined. The key role of the microbiome in the process of destruction of protein allergens, which acts as an additional chimeric organ in relation to a macroorganism, is
emphasized.
Conclusion. It is concluded that in the body of a healthy person, the breakdown of environmental proteins goes to amino acids, and a patient with an allergic disease has a deficiency in the destructive process, which determines the penetration of peptide residues into the internal environment. An assumption is made of
the development of allergology as an independent discipline from extract through molecular to epitope. A proposal is made to expand the list of established laboratory tests with additional ones, where synthetic peptides repeating the amino acid sequences of the epitopes of allergen proteins should be markers. Recognized as the most effective allergen-specific immunotherapy, it can be used exclusively for palliative purposes. The question of the occurrence of delayed complications in patients who underwent a course of immunotherapy remains open.
Key words: inflammation, immunogenicity, epitopes, protein destruction, resorption, dissociation, isoelectric state, microbiome.