МИКРОБИОМ И СЕЗОННЫЕ АЛЛЕРГИИ

Микробиом – это сложное сообщество микроорганизмов, населяющих организм человека, а именно желудочно-кишечный тракт, кожу, дыхательные пути, мочеполовой тракт. В последние десятилетия исследования выявили роль микробиома в регуляции иммунитета и его связь с развитием аллергических заболеваний, таких как атопический дерматит, экзема, аллергический ринит, бронхиальная астма, пищевая аллергия. Нарушение баланса микробиома и его взаимодействия с организмом человека (дисбиоз) рассматривается как один из факторов риска аллергических заболеваний (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Факторы, влияющие на микробиоту и на риск аллергических заболеваний. Было доказано, что многие факторы влияют на микробные популяции, населяющие различные области организма. Основные факторы на рисунке разделены на четыре основные группы: Диета (включая все, что связано с приемом пищи), Медицина и здоровье (включая способ родоразрешения, состояние здоровья, использование антибиотиков), Образ жизни (включая воздействие пыли и химических веществ, загрязнение окружающей среды, курение, контакт с животными), а также Другие факторы (включая наследственность, возраст, этническую принадлежность). Факторы, связанные с увеличением риска аллергии, выделены красным цветом, а обладающие защитным эффектом в отношении аллергии – зеленым. Факторы, выделенные черным цветом, влияют на микробиоту, но не имеют четкой связи с аллергическими состояниями [1].

Дисбиоз и сезонные аллергии

Сезонная аллергия, также известная как сенная лихорадка, поллиноз или аллергический риноконъюнктивит, возникает, когда иммунная система чрезмерно реагирует на переносимые по воздуху аллергены (пыльцу растений). Эта реакция приводит к аллергическому воспалению слизистой оболочки полости носа, носоглотки, конъюнктивы глаз и возникновению целого ряда неприятных симптомов, включая чихание, насморк или заложенность носа, зуд, слезотечение, кашель, боль в горле и усталость. Тяжесть и продолжительность этих симптомов могут значительно варьироваться у разных пациентов в зависимости от воздействия аллергенов, чувствительности иммунной системы и состояния микробиома, в том числе кишечного. Так у пациентов с сезонными аллергиями часто наблюдается:

• Снижение разнообразия кишечных бактерий.
• Дефицит бактерий, продуцирующих короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК).
• Избыток условно-патогенных видов бактерий (например, Enterobacteriaceae).

Роль кишечного микробиома в развитии аллергических заболеваний

До 70% иммунных клеток организма содержатся в тканях кишечника. Здоровый кишечный микробиом способствует:

• Синтезу КЦЖК (бутирата, пропионата, ацетата), модулируют активность T-регуляторных клеток, подавляющих гиперреактивность иммунной системы. Установлено, что у лиц с пищевой аллергией наблюдается дефицит бактерий, продуцирующих КЦЖК.
• Профилактике дисбиоза, поскольку нарушение нормального состава микробиома, такое как снижение уровня Firmicutes и Bacteroidetes может быть связано с аллергиями.
• Тренировке иммунной системы и её здорового ответа на антигены. Известно, что ограниченный контакт с микроорганизмами в раннем детстве (из-за излишней «стерильности» окружающей среды) нарушает формирование толерантности к аллергенам и может способствовать развитию аллергических заболеваний [3].

Исследования на грызунах показали, что трансплантация фекальной микробиоты от здоровых особей снижает аллергические реакции у предрасположенных к ним животных [2].

Кожный микробиом и атопический дерматит

Здоровое и нормальное состояние кожи, как первого барьера против патогенов, зависит от баланса микроорганизмов на её поверхности. При атопическом дерматите:

• Доминирует Staphylococcus aureus, усиливающий воспаление.
• Снижено разнообразие Staphylococcus epidermidis и других комменсальных бактерий, защищающих кожу.
• Дисбиоз кожи усугубляет повреждение эпидермального барьера и нарушает нормальный иммунный ответ.

Микробиом дыхательных путей, аллергический ринит и бронхиальная астма

Дисбиоз дыхательных путей может быть связан с развитием аллергических заболеваний (аллергического ринита и бронхиальной астмы):

• Избыток Proteobacteria и Haemophilus коррелирует с тяжестью заболевания.
• Здоровый микробиом дыхательных путей (например, бактерии Bacteroidetes) способствует противовоспалительным реакциям.
• Нарушения в микробиоме дыхательных путей могут усиливать воспаление при контакте с пыльцой растений.
• Использование антибиотиков в раннем возрасте нарушает микробное разнообразие, повышая риск аллергических заболеваний [4, 12 ].

Рисунок 2. Изменения в микробиоме связаны с риском развития астмы, аллергического ринита, атопического дерматита и пищевой аллергии. Присутствие или увеличение численности определенных родов и видов бактерий связано либо с повышенным риском развития аллергических заболеваний (красная стрелка направлена вверх), либо с защитным эффектом в отношение аллергии (зеленая стрелка направлена вниз). Например, дисбиоз кожи с повышенной колонизацией Staphylococcus aureus связан с возникновением атопического дерматита, в то время как увеличение количества Cutibacterium и Corynebacterium является следствием лечения и коррелирует с улучшением состояния при экземе. В дыхательных путях повышенный уровень Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenzae и Streptococcus pneumoniae связан с появлением свистящего дыхания у младенцев. Что касается кишечника, то преобладание Clostridium difficile, над Bifidobacterium связано с более частым развитием пищевой аллергии [1].

Механизмы «противоаллергического» действия микробиома

• Иммунная модуляция. Микробы стимулируют созревание дендритных клеток и дифференцировку T-лимфоцитов, предотвращая Th2-ответ, связанный с аллергией.
• Барьерная функция. Микробиом укрепляет эпителиальные барьеры, снижая проникновение аллергенов.
• Метаболиты. КЦЖК и другие вещества подавляют воспаление через рецепторы (GPR43, GPR109A) [5].

Современные терапевтические подходы

• Диетотерапия. Питание, богатое клетчаткой, поддерживает бактерии, продуцирующие КЦЖК. Ферментированные продукты (кефир, квашеная капуста) обогащают микробиом.
• Пробиотики. Некоторые штаммы пробиотиоков (Lactobacillus rhamnosus GG, Lactobacillus reuteri DSM 17938, Bifidobacterium lactis BB-12, Bifidobacterium breve M16V и другие) продемонстрировали эффективность в снижении риска экземы у детей [6-9]. Показан также также некоторый эффект пробиотиков в улучшении симптоматики и улучшении качества жизни у детей и взрослых с аллергическим ринитом [12]. Однако в целом результаты этих исследований разнородны и противоречивы.
• Пребиотики (инулин, олигофруктоза) способствуют росту и размножению полезных бактерий, оказывающих в том числе иммуномодулирующее действие.
• Синбиотики – комбинация пробиотиков и пребиотиков [10,11].
• Трансплантация фекальной микробиоты. Экспериментальный метод для восстановления баланса, но требует изучения долгосрочных эффектов.
• Изменение образа жизни. Снижение уровня стресса, полноценный сон и регулярные физические упражнения, могут существенно повлиять на здоровье кишечника и иммунные реакции. Доказано, что хронический стресс негативно влияет на состав и функции кишечной микробиоты, потенциально усугубляя симптомы аллергии. Таким образом, принятие целостного подхода к образу жизни, включая методы борьбы со стрессом, может быть полезным при лечении аллергии.

Ограничения и будущие исследования

• Индивидуальные различия. Эффективность вмешательств зависит от генетики, исходного состава микробиома и образа жизни.
• Большинство исследований выявляют ассоциации между изменениями микробиома и аллергическими заболеваниями. Требуются долгосрочные рандомизированные контролируемые клинические испытания для установления эффективности и безопасности вмешательств.
• Многофакторность. Развитие аллергических заболеваний зависят не только от микробиома, но и от экологии, питания, стресса.

Заключение и перспективы

Микробиом играет важную роль в патогенезе и профилактике аллергических заболеваний. Оптимизация диеты, использование пробиотиков и пребиотиков могут стать частью комплексной стратегии для снижения выраженности симптомов и предупреждения их развития. Персонализированные подходы, учитывающие уникальность микробного профиля каждого пациента – будущее терапии. Необходимы дальнейшие исследования для определения наиболее эффективных штаммов пробиотиков и других вмешательств, влияющих на микробиом. Управление микробиомом через диету, ограничение приема антибиотиков и достаточный контакт с микроорганизмами окружающей среды может стать основой для снижения аллергической нагрузки.

Если Вы страдаете от аллергических заболеваний, таких как сезонный аллергический ринит или атопический дерматит, посоветуйтесь с Вашим врачом по поводу возможности вспомогательного применения определённых пробиотиков.

Использованная литература:

1. Zubeldia-Varela, E., Barker-Tejeda, T., Obeso, D., Villaseñor, A., Barber, D., Pérez-Gordo, M., 2022. Microbiome and Allergy: New Insights and Perspectives. Journal of Investigational Allergy and Clinical Immunology 32, 327–344
2. Han, P., Gu, J.-Q., Li, L.-S., Wang, X.-Y., Wang, H.-T., Wang, Y., Chang, C., Sun, J.-L., 2021. The Association Between Intestinal Bacteria and Allergic Diseases – Cause or Consequence? Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 11
3. Stiemsma, Leah T. et al. “The Hygiene Hypothesis: Current Perspectives and Future Therapies.” Immunotargets and Therapy4 (2015): 143–157. PMC. Web. 28 May 2018.
4. Fujimura, Kei E., and Susan V. Lynch. “Microbiota in Allergy and Asthma and the Emerging Relationship with the Gut Microbiome.” Cell host & microbe17.5 (2015): 592–602. PMC. Web. 28 May 2018.
5. Ipci, Kagan, et al. “The possible mechanisms of the human microbiome in allergic diseases.” European Archives of Oto-Rhino-Laryngology274.2 (2017): 617-626.
6. Farid, R, H. Ahanchian, F. Jabbari and T. Moghiman. “Effect of a New Synbiotic Mixture on Atopic Dermatitis in Children: a Randomized-Controlled Trial.” Iran J Pediatr; Vol 21 (No 2);225-230, Jun 2011
7. Abrahamsson, T.R., T. Jakobsson, M.F. Böttcher, M. Fredrikson, M.C. Jenmalm, B. Björkstén, and G. Oldaeus. “Probiotics in prevention of IgE-associated eczema: a double-blind, randomized, placebo-controlled trial.” Journal of Allergy and Clinical Immunology 119.5 (2007): 1174-1180
8. Forsberg et al. “Pre- and postnatal administration of Lactobacillus reuteri decreases TLR2 responses in infants” Clinical and Translational Allergy 2014, 4:21
9. Hattori, Kazuhiro et al.: “Effects of administration of bifidobacteria on fecal microflora and clinical symptoms in infants with atopic dermatitis.” Arerugi = [Allergy] vol. 52,1 (2003): 20-30
10. Burks AW, Harthoorn LF, et al. “Synbiotics-supplemented amino acid-based formula supports adequate growth in cow’s milk allergic infants.” Pediatr Allergy Immunol. 2015;26(4):316-22
11. Harvey BM, Langford JE, et al. “Effects on growth and tolerance and hypoallergenicity of an amino acid-based formula with synbiotics.” Pediatr Res. 2014;75(2):343-51
12. Wise SK, Damask C, Roland LT, et al. International consensus statement on allergy and rhinology: Allergic rhinitis – 2023. Int Forum Allergy Rhinol. 2023 Apr;13(4):293-859