Діти, які виросли у сільській місцевості, рідше страждають на алергію, астму та сінну лихоманку, ніж їхні міські однолітки. Загадковий «ефект ферми» давно підтверджений численними спостереженнями, а тепер дослідники з’ясували, які саме види бактерій забезпечують цей захист, повідомляє evidence.nejm.org.
Проаналізувавши дані понад 1000 юних жителів сільської місцевості за допомогою передових генетичних і метаболічних методів, учені виявили 9 родів грампозитивних бактерій. Їхній сукупний вплив на імунітет забезпечує приблизно 2/3 захисту від астми.
Від гігієнічної гіпотези до молекулярних доказів
Так звану гігієнічну гіпотезу вперше висунули ще у 1989 році. На неї науковців натовхнуло стрімке зростання захворюваності на алергічні недуги серед дітей у західних індустріальних країнах. Гіпотеза пояснювала це браком стимуляції імунної системи в ранньому дитинстві через надмірну стерильність довкілля.
«Раніше подібні роботи показували лише кореляції. Наше ж дослідження дозволяє говорити набагато впевненіше, оскільки ми змогли простежити окремі ланки причинно-наслідкового ланцюга: бактерії, відповідні продукти їхнього метаболізму та рецептори людини», — пояснив керівник дослідження, професор Маркус Еге з Мюнхенського університету.
Корови та їхні мікроби
Дослідники проаналізували зразки з носа та пил із матраців понад 1000 дітей — учасників європейських сільських програм, а також пил із корівників для 47 учасників. Для підтвердження результатів додатково залучили дані з Франції та Фінляндії.
«Ми виділили невеличку кількість бактерій, які тепер можемо назвати аж до конкретного виду. Наприклад, Romboutsia timonensis та Glutamicibacter arilaitensis. Ці грампозитивні бактерії сукупно забезпечують дві третини всього “ефекту ферми” в захисті від астми та половину — у захисті від сінної лихоманки й атопічної екземи», — зазначила перша авторка роботи, біоінформатикиня Джулія Пагані з Інституту астми та профілактики алергії Центру Гельмгольца в Мюнхені.
Ці бактерії походять із травного тракту корів, де вони виробляють або перетворюють такі речовини, як кинуренін, ксантин, альфа-ліноленова та стеаридонова кислоти. Під час вдихання ці сполуки розпізнаються двома рецепторами на клітинах дихальних шляхів людини — AhR та PPARγ, які гальмують надмірні запальні реакції імунітету.
Що це означає для майбутнього
Науковцям уперше вдалося вибудувати повний біологічний ланцюжок: корова → повітря хліва → бактерії → продукти метаболізму → рецептори людини → захист від астми. Розшифровка цього механізму відкриває шлях до створення спеціальних профілактичних препаратів, які імітуватимуть «ефект ферми» для міських дітей.