La hipótesis de higiene puede explicar por qué el asma y otras enfermedades alérgicas de las vías respiratorias han aumentado dramáticamente en las últimas décadas en los países industrializados. La hipótesis sugiere que la exposición disminuida a productos microbianos en nuestros hogares y entornos más limpios, debido a la mejora del saneamiento o al no crecer másen las granjas: es el principal impulsor del aumento de la enfermedad alérgica de las vías respiratorias.
¿Pero cómo podría una menor exposición a agentes infecciosos o parásitos conducir a más asma? Investigación publicada en la revista inmunidad por Beatriz León, Ph.D., y sus colegas de la Universidad de Alabama en Birmingham sugieren una respuesta. León y sus colegas describen un mecanismo en un modelo de asma en ratones que respalda la hipótesis de higiene: descubrieron que los ratones bebés necesitan unmayor exposición a una endotoxina bacteriana, en comparación con ratones adultos, para evitar desarrollar reacciones similares al asma a los ácaros del polvo doméstico.
Sin los niveles más altos del lipopolisacárido microbiano, o LPS, los ratones lactantes desarrollaron una enfermedad alérgica de las vías respiratorias después de la exposición repetida al ácaro del polvo doméstico o HDM, alérgeno, y esta ventana de susceptibilidad a la enfermedad alérgica de las vías respiratorias estaba abierta solo mientras los ratones estabanlas edades equivalentes de bebés y niños pequeños humanos. Los investigadores de la UAB han detallado el mecanismo subyacente a esta ventana de susceptibilidad, que luego puede informar la investigación sobre enfermedades humanas.
"Cuando conocemos el mecanismo, entonces tal vez podamos intervenir", dijo León, profesor asistente en el Departamento de Microbiología de la UAB.
Alrededor del 10 por ciento de los niños en edad escolar de EE. UU. Ahora tienen asma, y casi todos comenzaron a desarrollar la enfermedad en la primera infancia, antes de los 5 años. El asma se caracteriza por inflamación, espasmos de los músculos alrededor de las vías respiratorias y secreción excesiva de moco que obstruyelas vías respiratorias y dificultan la respiración. La forma más común, el asma atópica, es provocada por alérgenos inhalados como los ácaros del polvo doméstico, la caspa de animales, las esporas de hongos y el polen de plantas o árboles.
En el modelo de ratón, la exposición de las vías aéreas al HDM desencadena la enfermedad. Curiosamente, se sabía que si se administraba HDM simultáneamente con una dosis de LPS bacteriano, una de las sustancias más inmunogénicas conocidas, los ratones no desarrollaban asma.como enfermedad
León y los investigadores de la UAB llevaron esa observación más allá. Descubrieron que las cantidades de LPS necesarias para prevenir el asma HDM diferían mucho entre ratones muy jóvenes y ratones adultos. Una dosis baja de LPS, en combinación con el HDM, era suficiente para prevenirasma en ratones adultos, pero esa dosis baja no previno el asma en ratones lactantes. En cambio, los ratones muy jóvenes necesitaban 10 veces más LPS para prevenir el asma HDM. Estos diferentes umbrales para la supresión de la enfermedad por LPS llevaron a los investigadores a través de una larga seriede experimentos para desentrañar el mecanismo que causa esta diferencia.
La historia es compleja porque las respuestas inmunes en los mamíferos implican una cadena complicada de contactos de célula a célula entre las células inmunes, la migración de algunas de esas células inmunes en todo el cuerpo y la intrincada "conversación cruzada" entre las células que utilizan señalización de proteínas pequeñascompuestos llamados citocinas que interactúan con los receptores celulares.
El punto final para el asma HDM es la activación de células T vírgenes en células T helper 2 patógenas que causan inflamación en las vías respiratorias. Sin embargo, los investigadores encontraron que las diferentes respuestas de lactantes y adultos a LPS no se debieron a ninguna diferencia entrelas células T de los lactantes o adultos. En cambio, la respuesta diferente se localizó aguas arriba.
En ratones adultos con HDM y una dosis baja de LPS, las células dendríticas migratorias, células inmunes que procesan los antígenos de los alérgenos o los microbios infecciosos y los presentan a las células T, se asociaron con la regulación positiva del factor de transcripción T-beten las células dendríticas, lo que causó la producción del compuesto de señalización interleucina 12. Como consecuencia de la interleucina, las células T vírgenes que interactúan con las células dendríticas migratorias en los ratones adultos aumentaron el factor de transcripción T-bet, y ese paso impidió la diferenciaciónde las células T en células T helper 2 inflamatorias y, por lo tanto, evitó una respuesta alérgica patógena posterior.
En contraste, las células dendríticas migratorias de ratones lactantes no lograron aumentar la T-bet y la interleucina-12 en condiciones de bajo LPS. Por lo tanto, las células T ingenuas que interactúan con las células dendríticas migratorias en lactantes no pudieron recibir la interleucina supresora-12 señales y no regularon al alza la apuesta T. Sin la apuesta T, las células T se diferenciaron completamente en células T helper 2 patógenas.
Las diferentes respuestas de las células dendríticas migratorias se debieron a otra proteína de señalización celular: el factor de necrosis tumoral alfa. Los adultos produjeron rápidamente esa citocina en respuesta a la sensibilización de LPS en dosis bajas, mientras que los ratones lactantes tenían una capacidad deteriorada paraproduce el factor alfa de necrosis tumoral en respuesta a LPS. La fuente del factor alfa de necrosis tumoral no se especificó en el estudio de la UAB, pero la evidencia indirecta apunta a algún tipo de glóbulos blancos en el pulmón.
"Colectivamente", dijo León, "nuestros datos demuestran que el LPS previene las respuestas alérgicas dependientes de T helper 2 con diferentes umbrales en adultos y niños; como tal, se requiere un alto contenido de LPS en el polvo doméstico en el aire para mediar la protección contraenfermedad alérgica de las vías respiratorias, específicamente durante la infancia. Por lo tanto, nuestros datos proporcionan un mecanismo plausible subyacente a la mayor susceptibilidad a la inflamación alérgica de las vías respiratorias observada en niños criados en ambientes súper limpios y desinfectados ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Alabama en Birmingham . Original escrito por Jeff Hansen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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