Uczulenie określane też jako alergia, to nadmierna i nieprawidłowa reakcja układu odpornościowego na alergeny (substancje obce) np. pyłki, pokarmy czy chemikalia. Zdrowy układ immunologiczny ignoruje te substancje, uznając je za niegroźne. W przypadku osób uczulonych dochodzi do reakcji odpornościowych o różnej dynamice, także będących stanem zagrożenia życia. Alergia jest zatem reakcją nabytą, co oznacza, że pojawia się po kontakcie z czynnikiem uczulającym. Zarówno pierwszy, jak i ponowny kontakt z substancją alergenną mogą wywołać gwałtowną reakcję z uwolnieniem histaminy, odpowiedzialnej za prawie wszystkie objawy alergii.

Czy choroby alergiczne to mitochondriopatie?

Dla przypomnienia, mitochondriopatie to objawy i choroby spowodowane uszkodzeniem mitochondriów komórkowych. Mitochondria komórkowe to swego rodzaju centra energetyczne komórek, odpowiedzialne za wytwarzanie energii w postaci ATP. Wyróżniamy mitochodriopatie pierwotne, wrodzone – spowodowane mutacjami genetycznymi, a także mitochondriopatie wtórne, które zostają nabyte w ciągu życia¹. Przyczyn mitochondriopatii nabytych należy dopatrywać się w ekspozycji na leki i ksenobiotyki, niezdrowym stylu życia, porodach przez cięcie cesarskie, jak również niestabilności odcinka szyjnego kręgosłupa i narażeniu na stres fizyczny i emocjonalny¹. W nurcie mitochondrialnym, alergia jest rozpatrywana jako mitochondriopatia nabyta.

Alergia – rodzaje

Wyróżnia się następujące rodzaje alergii:

• wziewne (alergeny wnikają do organizmu podczas oddychania np. pyłki traw);
• pokarmowe (substancje uczulające przedostają się do organizmu drogą pokarmową, są to zwykle substancje pochodzące z produktów spożywczych np. konserwanty i barwniki);
• kontaktowe (reakcja uczuleniowa występuje po kontakcie skóry z alergenem np. detergenty)².

Kontakt z alergenem, czyli na co można się uczulić?

Uczulamy się w ciągu życia osobniczego na skutek ekspozycji na alergen. Ekspozycja ta może być krótka lub długotrwała. Jak wspomniano wcześniej, alergeny wnikają do organizmu człowieka różnymi drogami. Zarówno alergeny wziewne jak i pokarmowe są białkami pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, czasem zawierają też cząsteczki cukrowe. Alergenami wziewnymi mogą być pyłki roślin, roztocza kurzu domowego oraz naskórek (sierść) i odchody zwierząt. Alergenem powietrznopochodnym jest również lateks. Do najczęściej występujących alergenów pokarmowych zaliczamy: kazeinę, białka jaj, ryb, owoców morza, orzechów, owoców i warzyw².  Alergeny kontaktowe są to zwykle proste związki chemiczne o niskiej masie cząsteczkowej. Mogą to być metale (nikiel), substancje zapachowe (obecne w kosmetykach), konserwanty, barwniki (znajdujące się w żywności)².

Jakie są przyczyny alergii?

W ostatnim czasie obserwuje się wzrost zapadalności na alergie. Ponad 50% populacji europejskiej cechuje się skłonnością do reakcji alergicznej. Bezustannie trwają badania nad określeniem przyczyny stale rosnącej zapadalności na alergie. Dotychczasowe wyniki badań sugerują kilka możliwych czynników etiologicznych. Zaliczamy do nich: zmiany warunków i trybu życia, a także wpływy zmieniającego się środowiska. Poprawa okoliczności bytowania i wdrożenie podstawowych zasad higienicznych doprowadziły do wyeliminowania wielu chorób pasożytniczych, ale zwiększyły ryzyko wystąpienia alergii. Tzw. hipoteza higieniczna, mówi, że infekcje i niehigieniczny kontakt ze starszym rodzeństwem lub inne narażenia mogą chronić człowieka przed rozwojem chorób alergicznych. Hipoteza ta ewoluowała na różne sposoby, jednak nadal brakuje konkretnej koncepcji. Warto podkreślić, że istnieją różne elementy złożonej zależności między odpowiedzią immunologiczną człowieka, charakterystyką atakującego mikroorganizmu a poziomem i różnorodnością narażenia środowiskowego³.

Zwiększenie spożycia żywności przetworzonej zawierającej konserwanty czy barwniki to również wynik postępu cywilizacyjnego. Z jednej strony pozwoliło to na zmniejszenie liczby zakażeń pokarmowych – z drugiej stworzyło zagrożenie rozwinięcia reakcji alergicznej⁴.

Środowisko zewnętrzne także wywiera wpływ na układ immunologiczny człowieka. Jego degradacja może odgrywać rolę w rosnącej liczbie chorób alergicznych. W badaniach eksperymentalnych wykazano, że różne zanieczyszczenia, obejmujące skażenie powietrza i ekspozycje na substancje chemiczne, nasila przebieg wielorakich alergii. Przykładowo spaliny diesla powodują zaostrzenie astmy oskrzelowej. Ponadto środowiskowe substancje chemiczne, takie jak estry ftalanów, które są powszechnie stosowane jako plastyfikatory w produktach z tworzyw sztucznych, prowadzą do progresji atopowego zapalenia skóry. Alergiczne stany zapalne mogą także być potęgowane przez nanomateriały⁵.

W jaki sposób dochodzi do reakcji alergicznej?

Odpowiedź układu immunologicznego na alergen obejmuje uruchomienie wielu komórek odpornościowych. Biorą w niej udział m.in. granulocyty kwasochłonne (i), komórki tuczne (mastocyty) i limfocyty, oraz przeciwciała – immunoglobuliny klasy E (IgE). W warunkach normalnych, tzn. u zdrowych ludzi, komórki te bronią organizm przed zagrażającymi mu czynnikami jak np. bakterie czy wirusy. O alergii mówimy, gdy komórki odpornościowe rozpoznają nieszkodliwe substancje jako groźne, co przekłada się na odpowiedź, która prowadzi do uczulenia na nie⁶.

Proces „immunologicznego rozpoznania” jest przeprowadzany przez komórki dendrytyczne, które „wystawiają” – prezentują alergeny limfocytom T. Te ostatnie pełnią rolę „dowódców reakcji odpornościowej” poprzez regulowanie pracy układu immunologicznego. Limfocyty T „wysyłają sygnał” limfocytom B, by te rozpoczęły produkcję immunoglobulin klasy E⁶. Immunoglobuliny E są uwalniane z limfocytów i komórek plazmatycznych w drogach oddechowych, przewodzie pokarmowym (czyli w miejscach eksponowanych na alergeny) i regionalnych węzłach chłonnych⁷.

Reklama

Witamina B12 MSE MAX Sprawdź

Witamina D3 MSE Sprawdź

Cynkomit MSE Sprawdź

QuinoMit® Q10 Fluid – Ubichinol MSE Sprawdź

Omegan 750® Sprawdź

Jaki jest udział mitochondriów w chorobach alergicznych?

Zmiany na poziomie metabolizmu komórkowego mogą odgrywać ważną rolę w homeostazie układu odpornościowego w przebiegu chorób alergicznych. Do głównych mediatorów tych zmian zaliczają się reaktywne formy tlenu, które powstają w wyniku aktywności metabolicznej. Niekontrolowana produkcja reaktywnych form tlenu może powodować uszkodzenia i choroby zapalne płuc⁸. Także interleukina 13 wytwarzana podczas reakcji alergicznej zwiększa ilość reaktywnych form tlenu, co może prowadzić do uszkodzenia mitochondriów komórkowych. Badania wykazały, że w przypadku chorób alergicznych zmieniony metabolizm wpływa na właściwości immunomodulacyjne i zapalne komórek prezentujących antygen⁹.

Ekspozycja na czynniki środowiskowe, takie jak alergeny wziewne, może prowadzić do zwiększenia stresu oksydacyjnego i wytwarzania reaktywnych form tlenu. Dochodzi wówczas do uszkodzenia łańcucha transportu elektronów i rozregulowania ekspresji genów tego łańcucha, co też przyczynia się do wystąpienia zapalenia alergicznego. Badania wykazały, że u pacjentów chorych na astmę występuje zwiększona liczba kopii mitochondrialnych we krwi obwodowej. Nasilenie choroby nie było jednak z tym powiązane, co też sugeruje, że wysoka liczba kopii mitochondrialnych może być powiązana z samą astmą. Przyczyny tego zjawiska nie są znane, ale przypuszcza się, że wysoka liczba kopii wskazuje na dysfunkcję mitochondriów, ponieważ stres oksydacyjny powoduje zarówno uszkodzenie tych organelli, jak i upregulację mechanizmów transkrypcji i replikacji w celu zwiększenia biogenezy mitochondriów. Astmę powiązano także ze zmniejszoną ekspresją genów łańcucha transportu elektronów wpływających na funkcje i szlaki mitochondriów⁸.

Mitochondria wpływają na metabolizm komórkowy, gdyż biorą udział w takich procesach, jak fosforylacja oksydacyjna i beta-oksydacja kwasów tłuszczowych. Co więcej, mitochondrialne reaktywne formy tlenu prowadzą do akumulacji wapnia i wpływają na regulację sygnalizacji komórkowej. Mitochondria są również aktywnie zaangażowane w zależną od FcεRI (receptor o wysokim powinowactwie dla immunoglobuliny E) aktywację komórek tucznych poprzez wytwarzanie mitochondrialnych reaktywnych form tlenu. Co więcej, na modelach zwierzęcych wykazano, że istniejąca wcześniej dysfunkcja mitochondriów wywołana ekspozycją środowiskową, taką jak np. pyłek ambrozji (łac. Ambrosia L.), indukuje uszkodzenia oksydacyjne w mitochondriach, powodując zaostrzenie alergicznego zapalenia po ponownym kontakcie z alergenem. Reakcja nadwrażliwości była związana z uszkodzeniem białek mitochondrialnych, kodowanych przez jądrowy DNA, przez reaktywne formy tlenu¹⁰.  Stres oksydacyjny wywołany alergenem karalucha spowodował także powstanie mitochondrialnych reaktywnych form tlenu w ludzkich komórkach nabłonka oskrzeli, przy znacznym zwiększeniu poziomu cyklooksygenazy-2 (COX-2). Badanie to wykazało dowody na epigenetyczną regulację COX-2 poprzez wykazanie bezpośredniego wpływu miR-155, małego niekodującego miRNA, na zwiększenie ekspresji COX-2¹¹. Odkrycia te sugerują wzajemne oddziaływanie modulatorów epigenetycznych, alergenów i mitochondriów w alergicznym zapaleniu i podkreślają znaczenie miRNA w tym procesie⁸.

Dlaczego zwracamy uwagę na poziom histaminy?

Histamina jest hormonem tkankowym wydzielanym przez komórki tuczne układu odpornościowego (na skutek reakcji antygenu z przeciwciałami krążącymi we krwi lub zniszczenia komórki tucznej). Pełni funkcję mediatora m.in. reakcji zapalnej i odczynu alergicznego. Ponadto jest również neuroprzekaźnikiem i stymuluje syntezę tlenku azotu. Histamina działając obwodowo wywołuje alergiczne reakcje skórne, choroby oskrzeli oraz błony śluzowej nosa. Indukuje przemianę komórek odpornościowych Th1 w Th2 oraz nasila produkcję immunoglobulin klasy IgE. Histamina jest także odpowiedzialna za skurcze jelit charakterystyczne dla kolki, a także mięśni macicy. Ponadto obniża ciśnienie tętnicze krwi i sprzyja tachykardii. Występowanie nadmiaru histaminy w organizmie człowieka prowadzi do śródmiąższowego zapalenia pęcherza moczowego, a także stymuluje produkcję kwasu solnego w żołądku. Warto wiedzieć, że dopamina będąca neuroprzekaźnikiem hamuje uwalnianie histaminy. Połowa całkowitej objętości histaminy znajduje się w grzbietowej części podwzgórza, a druga połowa w komórkach tucznych. Niemal 50% pacjentów z niestabilnością szyjnego odcinka kręgosłupa cechuje się nadmiernym poziom histaminy. Co ciekawe, wyrzut histaminy wywołuje nawet sama rotacja głową.

Dlaczego osoby z alergiami są mniej odporne na sezonowe infekcje?

Wniknięcie alergenu do organizmu uruchamia reakcję odpornościową, której towarzyszy stan zapalny. W przypadku alergii całorocznych np. na roztocza kurzu domowego czy białka zwierząt, stan zapalny staje się przewlekły (występuje cały czas). „Przemęczony” zapaleniem układ immunologiczny nie będzie funkcjonował wydajnie, co też zwiększa podatność organizmu na infekcje wirusowe. Warto wiedzieć, że tworzenie się stanów zapalnych jest skutkiem stresu oksydacyjnego. Mitochondria komórkowe odgrywają ważną rolę w sygnalizacji prozapalnej. Z kolei mediatory prozapalne mogą również zmieniać funkcjonowanie mitochondriów. Obydwa te procesy zwiększają mitochondrialny stres oksydacyjny, sprzyjając błędnemu cyklowi zapalnemu, a tym samym osłabieniu odporności. Dlatego też w przebiegu alergii i chorób zapalnych niezbędne jest wspieranie mitochondriów komórkowych poprzez kontrolę stresu oksydacyjnego.¹³

Czy terapia mitochondrialna może wspomóc leczenie alergii?

Alergeny powodują dysfunkcję mitochondriów, głównie poprzez wywoływanie stresu oksydacyjnego i produkcję reaktywnych form tlenu. Nieprawidłowo funkcjonujące mitochondria zmieniają bioenergetykę komórki i jej profil metaboliczny, sprzyjając wspomnianemu wcześniej ogólnoustrojowemu zapaleniu. Wspieranie funkcji mitochondriów może okazać się niezbędne w walce z alergiami oraz przewlekłym stanem zapalnym.

Do substancji, które mogą znaleźć zastosowanie w mitochondrialnej terapii alergii, zaliczamy:

• koenzym Q10 – jest kofaktorem enzymów mitochondrialnych i może kontrolować stany alergiczne oraz astmę; zwiększa ekspresję genu Nrf2 (jeden z czynników transkrypcyjnych, aktywowany m.in. przez reaktywne formy tlenu), a jego nadekspresja ma silny wpływ na kontrolę cytokin typu 2, mediatorów alergicznych i czynników zapalnych, które prowadzą do wystąpienia alergii i astmy¹⁴.
• witamina D – jest uznawana za immunomodulator, który ma istotny wpływ zarówno na odporność wrodzoną i nabytą. Niedobór witaminy D powiązany jest ze zwiększoną częstością występowania astmy i alergii. Ponadto jej właściwy poziom może pomóc w kontrolowaniu infekcji i zmniejszeniu reakcji zapalnych, w wyniku czego infekcje wirusowe powodują mniej poważne objawy¹⁵.
• metionina – to podstawowy aminokwas, którego niski poziom jest spowodowany dietą wegetariańską lub też nietolerancją mięsa. Jej niedobór należy podejrzewać, jeśli występują alergie i reakcje związane z histaminą¹².
• witamina B6 – jej niedobór także może być powiązany z alergiami i reakcjami histaminowymi. Na niedobór witaminy B6 może wskazywać wysoki poziom cystationiny¹².
• witamina B12 – neutralizuje tlenek azotu, kontrolując przez to stres nitrozacyjny. Jej niedobór wpływa na wystąpienie objawów uczuleniowych i reakcji histaminowych. Niski poziom zwykle dotyczy wegetarian oraz osób przyjmujących inhibitory pompy protonowej. Wskaźnikiem niedoboru witaminy B12 może być podwyższony poziom kwasu metylomalonowego¹².
• miedź – zaobserwowano, że niedobór miedzi, podobnie jak powyższe witaminy, może występować w przypadku alergii i reakcji związanych z histaminą. Co ciekawe, zwiększony apetyt na pieprz może sugerować niedobór tego pierwiastka¹².
• cynk – jego niedobór obserwowany jest u wegetarian i jest związany z nietolerancją mięsa. Niedostatek cynku powoduje nieskuteczne działanie witamin B1 oraz B6, spadek aktywności dysmutazy ponadtlenkowej Cu/Zn oraz dalszy wzrost stresu oksydacyjnego¹², który uruchamia stan zapalny.
• berberyna – to alkaloid pochodzący z berberysów. Na modelach mysich berberyna znacząco zmniejszała alergiczny stan zapalny. Mechanizm tego zjawiska może być powiązany z komórkami Treg CD4+CD25+Foxp3+ nie tylko poprzez ich liczbę, ale także funkcję¹⁶.
• kwercetyna – to flawonoid obecny w owocach i warzywach, o właściwościach antyoksydacyjnych, przeciwzapalnych i immunomodulujących. Jej działanie przeciwalergiczne polega na hamowaniu produkcji histaminy i mediatorów prozapalnych. Ponadto kwercetyna może regulować stabilność Th1/Th2 i zmniejszać uwalnianie specyficznych dla antygenu przeciwciał IgE przez limfocyty B¹⁷.