Forscher identifizieren Schlüsselzellen für die Prävention von Erdnussallergien

Vor einem Jahrzehnt zeigte eine klinische Studie in Großbritannien bekanntermaßen, dass Kinder, die in den ersten Lebensmonaten den Erdnüssen ausgesetzt waren, das Risiko für die Entwicklung einer Erdnussallergie im Vergleich zu Kindern, die Erdnüsse vermieden haben, verringert hatten.

Jetzt haben Forscher des Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSK) eine wahrscheinliche Antwort darauf, warum dies der Fall ist: Thetis -Zellen.

Diese kürzlich entdeckte Klasse von Immunzellen, die erstmals von MSK -Forschern im Jahr 2022 beschrieben wurden Wissenschafteine der weltweit führenden wissenschaftlichen Zeitschriften.

Darüber hinaus verweist die Studie, die in Mausmodellen durchgeführt wurde, auf ein kritisches Fenster in den frühen Lebensmonaten für die Ausbildung des Immunsystems, um nicht auf Lebensmittelallergene zu überreagieren – was Wissenschaftler „Oral Toleranz“ nennen.

Die Studie öffnet auch die Tür zu neuen therapeutischen Möglichkeiten, sagen die Forscher.

Dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie klinische Studien Hinweise auf grundlegende Mechanismen in der Biologie aufdecken können. Diese neuen Verständnisse können den Weg für neue Behandlungsstrategien für Lebensmittelallergien ebnen, die dringend benötigt werden. „

Chrysothemis Brown, MD, PhD, Arztwissenschaftler, Senior Autor der Studie

Die Forschung wurde von den gemeinsamen Autoren aus dem Brown Lab: Pediatric Hematologist Oncologist Vanja Cabric, MD, und wissenschaftlicher Mitarbeiter Yollanda Franco Parisotto, PhD, geleitet.

Thetis -Zellen trainieren das Immunsystem, um hilfreiche Außenstehende zu tolerieren

Thetis-Zellen sind eine Art von Antigen-präsentierender Zelle, deren Aufgabe es ist, anderen Immunzellen fremde Substanzen (Antigene) zu präsentieren. Antigen-präsentierende Zellen müssen das Immunsystem erziehen. Diese Zellen liefern Signale, die das Immunsystem aufweisen, fremde Bakterien und Viren anzugreifen – oder es zu weist, harmlose Proteine ​​in den Lebensmitteln zu tolerieren, die wir essen.

Frühere Untersuchungen unter der Leitung von Dr. Brown und dem Immunologen Alexander Rudensky, PhD, Vorsitzender des Immunologieprogramms am Sloan Kettering Institute von MSK, identifizierten ein Fenster im frühen Leben, in dem eine „Entwicklungswelle“ der Thetis -Zellen innerhalb des Darms eine Gelegenheit zur Entwicklung von Immuntoleranz schafft.

„Wir haben zuvor gezeigt, dass Thetis -Zellen das Immunsystem trainieren, um die hilfreichen Bakterien im Verdauungssystem nicht anzugreifen. Deshalb fragten wir uns, ob diese Zellen auch wichtig sein könnten, um Entzündungsreaktionen auf Nahrung zu verhindern, und ob die erhöhte Häufigkeit der Zellen während des frühen Lebenes zu einem erhöhten Schutz gegen Nahrungsmittelallergie führen würde“, sagt Dr. Brown, dessen Labor in MSK’s Human Oncology und Pathogenesis Program (Hooks -Pathogenese) (Hooks -Pathogenese) (Hook) (Hook) (Hook).

Die neue Studie ergab, dass Thetiszellen nicht nur dazu beitragen, Friedensabkommen mit „guten“ Bakterien zu vermitteln, sondern auch mit Proteinen in Lebensmitteln, die als Allergene wirken können – wie die Ara -H -Proteine, die in Erdnüssen gefunden wurden (obwohl sie nicht spezifisch in der Studie getestet wurden) oder das in Eiern gefundene Ovalbumin.

Thetis-Zellen bekamen ihren Namen, weil sie Merkmale mit zwei verschiedenen Arten von Antigen-präsentierenden Zellen teilen: mittelständische Thymus-Epithelzellen und dendritische Zellen-genauso wie Thetis in der griechischen Mythologie formverschiebende Attribute hatten.

Eine Schlüsselrolle für Darmdraining-Lymphknoten

Das Forschungsteam verwendete eine Vielzahl von gentechnisch veränderten Mausmodellen, um die orale Toleranz zu untersuchen. Sie befestigten einen fluoreszierenden Farbstoff an Ovalbumin – ein Protein, das in Eiern und ein gemeinsames Allergen gefunden wurde -, um sich zu visualisieren, welche Zellen im Darm damit interagierten.

Und dies zeigte, dass eine Untergruppe von Thetiszellen – die gleichen, die die Toleranz gegenüber gesunden Darmbakterien regulierten – das Protein aufnahm. Dies ermöglichte es Thetis -Zellen, eine andere Art von Immunzellen zu programmieren, die als regulatorische T -Zellen bezeichnet werden, um die Immunantwort auf das Eierprotein zu unterdrücken, was dem Körper im Wesentlichen mitteilte, dass er sicher war.

„Dieser Prozess wird häufig in erwachsenen Modellen untersucht, aber indem wir untersuchen, was passiert, wenn Mäuse zum Zeitpunkt des Absetzens zum ersten Mal mit Lebensmittelproteinen stoßen, konnten wir sehen, welche spezifischen Zellen für die Erzeugung von Toleranz gegenüber Nahrung während des frühen Lebens von entscheidender Bedeutung waren“, sagt Dr. Cabric.

Obwohl Thetiszellen während des gesamten Lebens auch Toleranz induzieren konnten, gab es einen signifikanten Unterschied in der Immunantwort, wenn später das Eierprotein eingeführt wurde.

„Die Anzahl der regulatorischen T -Zellen, die während dieser Entwicklungswelle bei jungen Mäusen erzeugt werden, war etwa achtfach höher als bei erwachsenen Mäusen“, sagt Dr. Parisotto. „Und sobald sich diese Toleranz festgestellt hat, ist langlebig.“

Man könnte sich vorstellen, dass sich dies als Tauziehen zwischen dem Gaspedal des Immunsystems und den Bremsen und Bremsen vorstellen, fügt Dr. Brown hinzu. Wenn Lebensmittelallergene frühzeitig eingeführt werden, ermöglicht es dem Körper, die Immunantwort viel stärker zu bremsen. Wenn diese Entwicklungswelle jedoch nicht immer ausreichen, wenn weit weniger Thetiszellen vorhanden sind, sind die Bremsen nicht immer ausreichend, um die Wirkungen anderer antigen -präsentierender Zellen zu überwinden, die als Gaspedal wirken – und das Immunsystem dazu drängt, entzündliche Reaktionen auf ausländische Proteine ​​zu montieren.

Neue Verständnisse deuten auf neue Behandlungsstrategien hin

Dieses neue mechanistische Verständnis der Lebensmitteltoleranz eröffnet neue therapeutische Möglichkeiten, sagt Dr. Brown.

„Wir haben gezeigt, dass es ein Fenster gibt, um eine stärkere Toleranz zu erzeugen, die durch diese Zellen vermittelt wird“, sagt sie. „Dies deutet darauf hin, dass man neue Strategien entwickeln könnte, um Lebensmittelantigene direkt an diese Zellen zu liefern, um die Toleranz zu fördern, obwohl sie außerhalb dieses Entwicklungsfensters seltener sind.“

Während die aktuelle Studie den oralen Toleranzprozess beim Menschen nicht untersuchte, haben andere Forscher gezeigt, dass Thetiszellen bei Mäusen und Menschen sehr ähnlich sind.

Zusammen mit der erhöhten Häufigkeit von Thetiszellen während des frühen Lebens waren die Untergruppe der Thetiszellen, die Toleranz – als Thetis -Zelle IV bezeichnete – außerhalb der Darmlymphknoten sehr selten.

„Diese Forschung unterstreicht nicht nur den Konsens innerhalb der Allergiegemeinschaft über die Vorteile der frühen Einführung von Allergenen, sondern auch, warum wir beispielsweise keine ähnliche Toleranz sehen, wenn sich dieselben Antigene auf anderen Routen wie der Haut übertragen werden“, sagt Dr. Brown.

Wenn Dr. Brown und ihr Labor neue Einblicke in die Entwicklung der Immunantwort auf frühkindliche Krebs haben,

Zusätzliche Autoren, Finanzierungen und Offenlegungen

Weitere Autoren der Studie sind Tyler Park, Blossom Akagbosu, Zihan Zhao, Yun LO, Gayathri Shibu, Logan Fisher, Yoselin Paucar Iza und Christina Leslie, alle von MSK.

The research was supported by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (DP2AI171116), National Cancer Institute (P30 CA08748), the Mathers Foundation, the Parker Institute for Cancer Immunotherapy, a Pew Biomedical Scholar Award, a Josie Robertson Investigator Award, the St. Baldrick’s Foundation, the Kristen Ann Carr Fund, a Howard Hughes Medical Institute Gilliam Fellowship, and Ein Kravis Wise Fellowship.

Quellen: