На протяжении долгого времени специалисты придерживались мнения, что для полноценного формирования защитных сил организма ребенку необходимо определенное количество контактов с грязью. Эта концепция получила название «гипотеза гигиены». Наблюдения подтверждали ее правоту: в развитых западных странах показатели заболеваемости аллергией, астмой и сенной лихорадкой среди юных жителей стабильно росли, тогда как у их сверстников, выросших в условиях сельскохозяйственных угодий, подобных проблем практически не наблюдалось.
Эпидемиолог Маркус Эге из Университетской больницы LMU совместно с коллегами из Института астмы и профилактики аллергии имени Гельмгольца сумел пролить свет на природу этого феномена, известного как «эффект фермы». Ранее подобные работы могли лишь указывать на статистические совпадения. Однако новое исследование позволило выявить конкретные звенья причинно-следственной связи: определенные бактерии, продукты их жизнедеятельности и соответствующие рецепторы в человеческом теле.
Суть проблемы заключается в том, что при развитии астмы или экземы иммунитет дает чрезмерно бурный ответ на совершенно безобидные раздражители. Если теория чистоты верна, науке следовало найти тех конкретных микробов, контакт с которыми служит необходимым стимулом для настройки правильной работы защитной системы. В ходе масштабного анализа группе ученых удалось указать на девять видов таких микроорганизмов. Как поясняет биоинформатик Джулия Пагани, такие бактерии, как Romboutsia timonensis и Glutamicibacter arilaitensis, обеспечивают около двух третей всей защиты от астмы и половину защиты от сенной лихорадки и атопического дерматита.
Источником этих полезных агентов стали образцы пыли со спальных матрасов более тысячи сельских школьников Южной Германии, а также пробы воздуха, взятые непосредственно в коровниках. Концентрация данных микробов в сараях оказалась значительно выше, чем в жилых комнатах. Исследователи установили путь перемещения бактерий: они попадают в воздух из пищеварительного тракта животных и их экскрементов. Дети, регулярно находящиеся рядом со скотом, вдыхают эти частицы и переносят их домой, где умеренное присутствие патогенов сохраняется длительное время.
Ключевым фактором здесь выступает дозировка. Бактериальные метаболиты активируют специфический клеточный рецептор AhR. Этот элемент запускает работу генов и передачу сигналов иммунной системе. Чрезмерная активация данного пути способна нанести вред, однако средние показатели, характерные для естественной среды фермера, приносят пользу. Стимуляция AhR провоцирует мощный противовоспалительный отклик, который блокирует развитие респираторных заболеваний еще на стадии формирования.
Авторы отмечают, что для полной детализации механизмов потребуются дополнительные лабораторные тесты, так как текущее наблюдение пока не может служить абсолютным доказательством причины. Тем не менее цепочка событий — от коровы через воздушную среду к рецепторам ребенка — стала предельно понятной. На молекулярном уровне результаты дают четкое понимание того, как именно среда защищает от недуга. В перспективе это знание позволит создать новые стратегии профилактики наиболее распространенных детских хронических болезней, которые будут имитировать естественное воздействие фермерского окружения.
Результаты исследования опубликованы в NEJM Evidence.
Изображение: разработано Мagnific.
