Kan vissa tarmbakterier skydda mot matallergi?
Ny forskning förstärker idén att frånvaron av vissa bakterier i tarmen kan orsaka matallergi, ett tillstånd som drabbar miljontals människor. Studien föreslår också att påfyllning av viktiga tarmbakterier kan erbjuda ett sätt att behandla matallergi.
Forskare vid Boston Children's Hospital och Brigham and Women's Hospital, även i Boston, MA, fann att barn och barn med matallergier saknar vissa arter av tarmbakterier.
När teamet gav de saknade bakterierna till möss skyddade mikroberna djuren från matallergier.
Forskarna kartlade också interaktioner mellan musceller och bakterier bakom den skyddande effekten.
De beskriver sina resultat i ett nyligen Naturmedicin papper.
Tidigare studier har dragit liknande slutsatser om sambandet mellan tarmbakterier och matallergi. De genomförde dock inte detaljerade analyser av interaktionerna på mobilnivå.
"Vi identifierade odlingsbara bakterier från mänskligt ursprung som modulerar immunsystemet för att bli toleranta mot livsmedelsallergener", säger studieförfattare Dr. Lynn Bry, chef för Massachusetts Host-Microbiome Center vid Brigham and Women's Hospital.
Resultaten pekar på ett nytt sätt att behandla matallergi som använder fördelaktiga bakterier för att förändra immunsystemet. I stället för att rikta in sig på något särskilt matallergen kan denna metod potentiellt behandla alla livsmedelsallergier på en gång.
Ett sådant tillvägagångssätt är väldigt annorlunda än oral immunterapi, där målet är att höja tröskeln för allergiskt svar genom små, ökande exponeringar för det relevanta livsmedelsallergenet.
"Detta representerar en havsförändring i vårt tillvägagångssätt för läkemedel mot matallergier," tillägger Dr. Bry.
Livsmedelsallergi och tarmbakterier
En allergi uppstår när en persons immunsystem har en extrem reaktion på ett ämne som vanligtvis inte framkallar ett svar hos andra människor.
Det allergiska svaret kan sträcka sig från mild irritation till anafylaxi, en allvarlig, livshotande immunreaktion som behöver omedelbar läkarvård. Livsmedelsallergier är bland dem som kan leda till anafylaxi.
En studie från 2018 om den globala förekomsten av livsmedelsallergi tyder på att tillståndet i åtminstone västländer drabbar cirka 10% av människorna, vilket är vanligast bland yngre barn. Det finns också bevis för att utvecklingsländerna ser en ökad matallergi.
Allergier mot komjölk och ägg är bland de vanligaste livsmedelsallergierna i många delar av världen. Mönster för matallergi kan dock variera från land till land, beroende på deras befolknings kostvanor.
Den mänskliga tarmen, eller matsmältningskanalen, är hem för biljoner mikroorganismer, inklusive mer än 1000 arter av bakterier. Dessa mikrober spelar viktiga roller i hälsa och sjukdom.
Tarmbakterier kan påverka deras värdars biologi på många sätt. Till exempel kan de interagera med hormoner för att utlösa inflammation. Forskare har också funnit kopplingar mellan obalanser i tarmbakterier och nervsystemet och hjärnans funktion.
Det finns också goda bevis för att tarmmikrober arbetar i nära samarbete med tarmens immunsystem och bildar ett "komplext immunfunktionellt organ" med sina egna delpopulationer av immunceller, kemiska budbärare och bakterier.
Varje förändring i balansen mellan tarmmikrober och dessa immunsystemkomponenter kan utlösa en rad sjukdomar, och det kan till och med främja cancer och störa dess behandling.
Hur kan tarmbakterier påverka matallergi?
En teori som vinner mark bland forskare är att vissa livsstils- och vårdmönster i västvärlden kan minska möjligheterna för spädbarn att ackumulera fördelaktiga tarmbakterier som hjälper till att binda tarmimmunsystemet på sätt som förhindrar matallergi.
Dessa livsstilsmönster inkluderar mindre familjer, minskad amning, ökad leverans av kejsarsnitt och högre användning av antibiotika.
För att testa denna idé började teamet bakom den nya studien med att samla in fekalprover varannan månad från spädbarn. Med hjälp av dessa prover jämförde forskarna tarmbakterierna hos 56 spädbarn och barn som utvecklade matallergier med de hos 98 matchade individer som inte gjorde det.
Resultaten visade, som tidigare studier också har visat, att tarmbakterierna hos individer med matallergier skilde sig från de deltagare utan matallergier. Detta resultat väcker emellertid frågan: I vilken utsträckning stod dessa skillnader för matallergier?
För nästa fas av studien transplanterade teamet tarmmikrober från barn med och utan matallergi till möss som var känsliga för ägg.
Forskarna fann att möss som fick tarmbakterieprover från barn utan matallergi var mindre benägna att ha allergiska reaktioner mot ägg än möss som fick prov från barn med matallergi.
Forskarna använde sedan avancerade beräkningstekniker för att identifiera skillnader mellan tarmbakterierna från barn med och utan matallergier. Tack vare dessa kraftfulla verktyg kan analysen utpeka enskilda arter av bakterier och testa dem i små grupper.
Från upprepad testning av bakterierna i mössen utvecklade teamet två grupper av mikrober, var och en bestående av fem eller sex Clostridiales eller Bacteroidetes arter av mänskliga tarmbakterier.
Dessa speciella bakteriegrupper höll mössen resistenta mot äggallergi. När teamet testade grupper bestående av andra bakteriearter på mössen skyddade de inte dem.
Kartläggning av interaktioner på cellnivå
I nästa steg av studien undersökte forskarna vad som kan hända på mobilnivå för att producera dessa effekter. Återigen, tack vare de sofistikerade teknikerna, kunde de titta på förändringar i immuninteraktioner både hos människor och möss.
De fann att det var fördelaktigt Clostridiales och Bacteroidetes grupper som skyddade mössen mot matallergier riktade sig mot två immunvägar och utlöste specifika T-celler i immunsystemet.
De T-celler som de fördelaktiga bakterierna utlöste var regulatoriska T-celler. Bakterierna hade förändrat tillståndet så att de inte framkallade extrema immunreaktioner mot kycklingäggprotein.
Forskarna varnar för att även om dessa resultat verkar visa stort löfte är de bara giltiga hos möss. Ytterligare studier måste nu replikera resultaten hos människor.
Vissa medlemmar av teamet håller redan på att inleda en prövning på Boston Children's Hospital för att testa en fekal transplantation för att behandla vuxna med jordnötsallergi.
Dessutom producerar ett antal privata företag olika bakteriekompositioner för kliniska prövningar. I denna takt är det möjligt att behandlingar kan vara tillgängliga om cirka fem år.
Det verkar som att ha förmågan att borra ner till detaljerade interaktioner mellan mikrober och mänskliga celler öppnar möjligheten att "hitta en bättre terapeutisk och en bättre diagnostisk metod för sjukdom", kommenterar Dr. Bry.
"Med matallergier har detta gett oss en trovärdig terapi som vi nu kan ta fram för vård av patienter."
Dr. Lynn Bry
