Пищевая аллергия. Как с ней справиться?

Рис. 3. Бактерии – посредники между воздействиями окружающей среды и иммунной системой

В исследованиях было показано, что более скудный набор бактерий, заселяющих наш организм, вероятно, способствует развитию аллергии, а более разнообразный – снижает риски ее развития. Вероятно, это одна из причин, по которой в эру антибиотиков и эпоху урбанизации частота аллергических реакций стала расти.

Как ученые это поняли? Есть несколько крупных исследований, на которых основывается гигиеническая теория. Так, в 2001 году были опубликованы результаты исследования PASTURE (Protection against Allergy STUdy in Rural Environments – Исследование защиты от аллергии в фермерской среде), которое было проведено в Германии, Австрии и Швейцарии. [266] В нем участвовало больше 3000 человек, включавших в себя фермерских и случайным образом выбранных нефермерских детей. В ходе этого исследования было выявлено, что среди тех, кто живет на ферме, в несколько раз реже встречались аллергические заболевания и астма. Исследователи предположили, что факторами, защищающими от развития аллергии, могли быть контакты с животными и употребление непастеризованного молока.

Еще одно известное исследование было посвящено сравнению частоты аллергических заболеваний среди жителей финской и российской Карелии (его так и называют – Карельское исследование). [136, 183] Почему были выбраны именно эти группы? Дело в том, что население обоих регионов находится в схожих климатических условиях, то есть набор аллергенов, влияющих на обе группы, примерно один и тот же. Кроме того, значительная часть населения имеет общих предков, поэтому можно сказать, что они генетически схожи и генетический груз (носительство тех или иных генов, включая те, которые отвечают за аллергию) у них тоже похож.

В ходе исследования выяснилось, что среди финнов аллергические заболевания встречаются значительно чаще, чем среди российского населения Карелии. C 1998 по 2008 год частота аллергических заболеваний среди жителей финской Карелии значительно возросла, в то время как на российской аналогичной территории она осталась неизменной. С чем это может быть связано? Чем отличаются эти две группы участников исследования? Дело в том, что на финской территории Карелии преобладает городское население, в то время как на российской части – сельское со всеми особенностями загородного образа жизни: дети живут в значительно менее «стерильной» среде, контактируют с животными с первых лет жизни, больше времени, по сравнению с городскими жителями, проводят на улице в непосредственном контакте с почвой (и ее бактериями) (рис. 4).

Это исследование показало, что сельский образ жизни может защищать или, по крайней мере, снижать вероятность развития аллергии.

Рис. 4. Карельское исследование

Еще одно известное исследование, в ходе которого ученые попытались разобраться, как именно сельский образ жизни, или «фермерский эффект» (farm effect), способен защищать нас от развития аллергии, – сравнение частоты развития аллергических заболеваний среди амишей и гуттеритов. [231, 297] Почему выбрали именно эти группы людей для сравнения? Амиши и гуттериты – это закрытые религиозные сообщества на территории США, которые ведут сельское хозяйство, но при этом отличаются своим образом жизни. Среди амишей принято разводить крупный и мелкий рогатый скот, заводить домашних животных. Кроме этого, сельское хозяйство они ведут преимущественно вручную (то есть больше контактируют с почвой). Помимо прочего, так или иначе среди амишей принято участие детей в сельском хозяйстве с юного возраста. Гуттериты значительно реже заводят животных, дети чаще вовлекаются в совместный со взрослыми труд ближе к подростковому возрасту, и для сельскохозяйственных нужд активно используются машины.

Рис. 5. Ребенок амишей

Сравнивая две эти группы, ученые заметили, что среди амишей частота аллергических заболеваний значительно меньше по сравнению с гуттеритами. Что же именно играет такую важную роль в жизни амишей, что защищает их от развития аллергии? Дети амишей с первых лет постоянно контактируют с разными животными, кошки и собаки вхожи в их дома, и их кожа регулярно контактирует с почвой. Гуттериты при этом гораздо меньше контактируют с животными в детстве: и со скотом, и с кошками, и с собаками. Кроме того, когда детей-гуттеритов взрослые привлекают к совместной работе на ниве сельского хозяйства, они активно используют машинный труд и меньше работают руками по сравнению с амишами, то есть меньше контактируют с почвой.

Ученые предположили, что образ жизни амишей способствует заселению их кожи и слизистых оболочек разнообразными микроорганизмами (возможно, какими-то специфическими), которые играют роль в регуляции работы иммунной системы и снижают тем самым риски развития аллергии.

Чтобы подтвердить эту версию, в ходе того же исследования ученые провели оригинальный эксперимент: они собрали пыль в домах амишей и гуттеритов, взяли мышек, генетически склонных к аллергии, стерилизовали их кишечник и заселили пылью, после чего спровоцировали у них развитие аллергических заболеваний. Почему выбрали именно пыль? Состав нашей домашней пыли очень сложен, туда, помимо разных бытовых компонентов, входят и фрагменты нашей еды, и продукты жизнедеятельности животных, которые живут в доме и рядом с ним, и самые разные бактерии. Количество бактерий, конечно, может зависеть от того, насколько активно мы убираем, но их набор напрямую зависит от того, живут ли в доме (или рядом с ним) животные.

Итак, в ходе исследования две группы мышей были заселены разными наборами бактерий – из домов любителей животных амишей и относящихся к ним более прохладно гуттеритов. Что получилось? Как вы уже, наверное, догадались, в результате у мышей, в кишечнике которых находились бактерии из домашней пыли гуттеритов, гораздо чаще развивалась аллергия, чем у мышей с бактериями амишей. Ученые сравнили бактериальный состав пыли и установили, что домашние животные за счет своей микрофлоры обогащают пыль некоторыми видами микробов. В ходе этого и других исследований ученые пришли к выводу, что, вероятно, более разнообразная с точки зрения видов микроорганизмов среда обеспечивает более разнообразную микрофлору у человека. За счет продуктов своей жизнедеятельности микробы, по всей видимости, оказывают регуляторное воздействие на экспрессию генов и на работу клеток иммунной системы, в результате чего у человека преобладает «антиаллергический» тип иммунного ответа. [163, 191, 231, 266]

Неожиданный аспект гигиенической теории для российского читателя – это роль гельминтов в регуляции работы иммунной системы. Как показали исследования, гельминтозы, вероятно, имеют антиаллергический эффект за счет взаимодействия с нашей иммунной системой. В эпидемиологических исследованиях было показано, что частота аллергических заболеваний в западных развитых странах, где паразитарные инфекции встречаются реже, гораздо выше по сравнению с развивающимися странами, в которых паразиты значительно больше распространены. [191, 262, 350] Одно из крупных исследований показало, что, возможно, регуляторное воздействие гельминтов на иммунную систему будущего ребенка может начинаться еще во время беременности. В ходе исследования заметили, что среди детей, мамы которых получали лечение от паразитарных инфекций в ходе беременности, впоследствии чаще встречались аллергические заболевания. [212] Дальнейшие исследования на примере аскарид подтвердили, что продукты жизнедеятельности паразитов обладают иммунорегуляторным действием и, возможно, способны подавлять аллергический тип иммунного ответа, влияя на ключевые гены, отвечающие за его развитие. [41]

Что еще известно про связь между окружающей средой, микрофлорой и работой иммунной системы?

Несмотря на то, что так или иначе окружающая среда влияет на нашу иммунную систему в течение всей нашей жизни, вероятно, наиболее критичны первые 100 дней жизни (или первые три месяца). Именно в это время иммунная система человека наиболее податлива к изменениям, и именно в этот период влияние разных регуляторных факторов будет наиболее критичным. Что может влиять на человека в это время, помимо условий проживания? Большую роль могут играть роды и грудное вскармливание. [256]

Естественные роды, во время которых ребенок проходит через родовой канал, помогают заселить его кожу и слизистые оболочки вагинальной флорой мамы. При кесаревом сечении источником микрофлоры становится кожа мамы. Так как эти микробные сообщества отличаются друг от друга и есть данные о том, что вагинальная флора ближе к кишечной [32], и поэтому именно она может играть важную роль в развитии иммунной системы ребенка, ученые предложили оригинальный способ компенсации в случае кесарева сечения: использовать ватный тампон/cалфетку с материнским вагинальным секретом для обработки кожи и доступных слизистых дыхательных путей малыша. Однако на сегодняшний день пока нет убедительных научных данных о безопасности и эффективности такого способа «заселения ребенка» материнской микрофлорой, поэтому профессиональные организации его пока не рекомендуют. [357]

Что известно о грудном вскармливании и его влиянии на вероятность развития аллергии?

Известно довольно большое количество исследований, демонстрирующих, что грудное вскармливание, вероятно, способно снижать риски развития пищевой аллергии, атопического дерматита (независимо от его связи с пищевой аллергией), бронхиальной астмы. [215, 226] Каковы возможные механизмы такого влияния грудного вскармливания?

Грудное молоко представляет собой целый коктейль из разнообразных биологически активных веществ, способных оказывать регуляторное воздействие на развитие иммунной системы ребенка. Оно содержит разнообразные белки, полиненасыщенные жирные кислоты, витамины, микроэлементы, олигосахариды, а также собственную микрофлору и ее продукты жизнедеятельности.

Среди регуляторных факторов особую роль отводят фактору роста опухоли бета (TGF-?), который, возможно, контролирует работу слизистой оболочки кишечника и принимает участие в развитии толерантности к пищевым белкам. [215, 232] Кроме него, в регуляции работы иммунной системы ребенка могут играть растворимые СD14 (soluble CD14) – это растворимая форма рецепторов клеток иммунной системы к компонентам бактериальной стенки, которая является весьма активной иммунорегуляторной молекулой. Исследования показывают, что более высокий уровень sCD14 в грудном молоке ассоциирован со снижением рисков развития аллергических заболеваний.

Помимо этих молекул, большой интерес для исследователей представляют олигосахариды грудного молока, его микрофлора, а также комплексное взаимодействие разнообразных биологически активных компонентов грудного молока на иммунную систему ребенка.

Несмотря на то, что мы пока находимся в начале пути к изучению всех таинственных воздействий грудного молока на иммунную систему малыша, на основании существующих данных, Всемирная аллергологическая организация (WAO), Европейская академия аллергии, астмы и клинической иммунологии (EAACI) и другие профессиональные аллергологические организации рекомендуют грудное вскармливание в качестве меры, снижающей риски развития аллергии. Особенно оно важно в первые месяцы жизни ребенка. [36, 139, 226, 251]

Говоря о том, как влияет окружающая среда на работу иммунной системы, важно сказать о еде.

Один из существенных факторов, вероятно, повышающих риски аллергии, – наше питание.

Существуют данные, что западный тип питания, для которого характерно большое количество продуктов глубокой обработки, жареных продуктов, сахара, недостаточное количество пищевых волокон и другой необработанной пищи, повышает риски развития аллергии по сравнению, например, со средиземноморским типом питания, включающим большое количество овощей, зелени, фруктов, а также растительных масел, рыбы и морепродуктов.

Как питание связано с работой иммунной системы?

Один из механизмов – прямое влияние определенных компонентов на работу иммунной системы. Так, полиненасыщенные жирные кислоты (омега-3 и омега-6) снижают активность клеток аллергического типа иммунного ответа.

Второй механизм – влияние на микрофлору. Мы уже говорили о том, что более скудный набор микробов на наших слизистых оболочках, в особенности в желудочно-кишечном тракте, способствует развитию аллергии. Молекулы, которые образуют бактерии при переработке разных компонентов пищи, например, короткоцепочечные жирные кислоты из пищевых волокон, регулируют работу иммунной системы и активируют противовоспалительные и противоаллергические механизмы. Дефицит пищевых волокон (овощей, фруктов, зелени, особенно термически необработанных) приводит к тому, что полезных регуляторных молекул будет недостаточно. А недостаток растительной пищи в рационе – к тому, что количество видов бактерий и грибов в нашем организме оказывается более скудным, а их влияние на работу иммунной системы – более скромным. Все это может способствовать развитию аллергических заболеваний. [289]

Третий возможный механизм – влияние фастфуда, жареной пищи, рафинированных продуктов. Преобладание таких блюд в рационе тоже приводит к формированию более скудной микробиоты, которая не сможет так регулировать работу иммунной системы, чтобы противостоять развитию аллергии. [289]

Помимо прочего, западный тип питания характеризуется однообразием и скудностью рациона, что тоже, судя по всему, влияет на работу иммунной системы. Так, например, исследование финских ученых с участием 3142 детей показало, что менее разнообразный рацион в течение первого года жизни был ассоциирован с большей частотой аллергических заболеваний впоследствии. [229] Эти наблюдения подтверждает еще одно исследование с участием более 800 детей, где разнообразный рацион на первом году жизни был ассоциирован с меньшей частотой аллергических заболеваний, причем каждый продукт, введенный на первом году жизни, дополнительно снижал эту частоту. [267]

Итак, мы обсудили, как образ жизни и питание могут влиять на развитие аллергии, но есть и еще несколько факторов риска – это воздействие аэрополлютантов и табачный дым. Аэрополлютанты – это озон, оксид азота NO

, продукты сгорания топлива. Механизм воздействия этих факторов ученые только исследуют, но уже становится понятно, что под их действием активируется аллергический тип воспалительных реакций. [239, 304] Что касается курения, известно, что как активное, так и пассивное курение значимо повышают вероятность развития аллергических заболеваний, включая пищевую аллергию. [144, 276] Существенным фактором риска является в том числе курение матери в период беременности. Исследования показывают, что и активное, и пассивное курение беременной женщины повышает риск развития аллергических заболеваний. Механизмы негативного влияния курения активно изучаются учеными, и кое-что уже известно. Табачный дым может выступать в качестве эпигенетического фактора, способствующего активации генов, в результате работы которых запускается аллергический тип иммунного ответа. Помимо этого, табачный дым, вероятно, влияет на барьерную функцию слизистых оболочек. [189, 353]

РЕЗЮМЕ

Частота аллергических заболеваний, в том числе пищевой аллергии, за последние несколько десятков лет заметно растет. Нельзя исключить, что за последние десятилетия значительно улучшилась диагностика аллергических заболеваний. Однако ученые отводят значимую роль факторам окружающей среды: загрязнению воздуха и табачному дыму, изменению типа питания в сторону «западного» и факторам образа жизни, обедняющим нашу микрофлору, – вот основные вероятные причины роста частоты аллергических заболеваний.

Видимо, аллергия – действительно та цена, которой мы расплачиваемся за цивилизацию.

Глава 2. Сколько всего пищевых аллергенов? «Большая восьмерка», девятка или дюжина?

Мы часто слышим, что пищевую аллергию может вызвать вообще что угодно. Обычно в качестве примера приводятся огурцы или гречка – мол, даже на эти безобидные продукты бывает аллергия, что уж говорить про страшные апельсины и коварную клубнику. Однако далеко не каждый белок пищи способен вызвать аллергию.

Какими свойствами должна обладать молекула, для того чтобы стать аллергеном?

Она должна быть достаточно маленькой, чтобы проникнуть в наши барьерные ткани, и при этом быть достаточно заметной по своему размеру для клеток нашей иммунной системы. Благодаря этому знанию ученые, вычислив размер того или иного белка, могут предположить, способен он вызвать аллергию или нет. [79]

Кроме того, аллерген должен иметь определенные участки-эпитопы, по которым клетки иммунной системы смогут его распознать. Как мы уже говорили, аллергия возникает из-за сбоя в распознавании чужеродных белков: клетки иммунной системы путают безопасный белок с опасным и начинают с ним сражаться. Вероятнее всего, эти эпитопы должны иметь определенную структуру, чтобы «не понравиться» клеткам нашей иммунной системы. Именно эта «неприятная внешность», скорее всего, и определяет то, насколько часто тот или иной белок способен вызывать аллергию у предрасположенных к ней людей.

На сегодняшний день учеными расшифровано строение более 500 молекул-аллергенов. [200] Исследования в этом направлении очень важны.

Во-первых, они помогают систематизировать наши знания об аллергенах, находить закономерности, родственные связи между белками, сходство в их строении. Изучая структурные особенности аллергенов, мы сможем узнать, что в строении белков делает их мишенью для аллергически настроенной иммунной системы, и сможем, например, создавать их неаллергенные формы.

Во-вторых, благодаря таким исследованиям можно создавать реактивы для диагностики аллергии.

В-третьих, имея возможность синтезировать молекулы-аллергены, можно создавать препараты для аллерген-специфической иммунотерапии.

Что известно о пищевых аллергенах?

По данным FDA (американская государственная организация, контролирующая безопасность пищи и лекарств), известно 160 пищевых аллергенов. При этом только небольшая их часть ответственна за 90 % проявлений аллергии. До недавнего времени их насчитывалось восемь: молоко и молочные продукты, яйца, пшеница, арахис, орехи, соя, рыба, морепродукты. «Большая восьмерка» была в 2004 году зафиксирована в американском документе FALCPA – Акте об обозначении аллергенов и защите потребителя. [110]

Позже, в 2021 году, к списку добавили девятый аллерген – кунжут, обозначив это в новом американском регуляторном документе FASTER – Акте о безопасности, лечении, образовании и исследованиях в области пищевой аллергии. [110]

На территории Европы действует другой нормативный документ – закон о пище, или Food Law, согласно которому выделяют 14 аллергенов. [120] В этот список, помимо вышеназванной «восьмерки» и кунжута, включены сельдерей, горчица, люпин, сульфиты, а морепродукты разделены на моллюсков и ракообразных. На просторах интернета можно встретить список из 12 аллергенов (который уже окрестили грязной дюжиной – dirty dozen) – без люпина и с объединенными в одну группу морепродуктами. В Канаде организация CFIA – Канадское агентство по пищевой инспекции (Canadian Food Inspection Agency) – предлагает список из 11 аллергенов: без люпина и сельдерея и с объединенными морепродуктами.

Для чего все эти списки? С их помощью регулирующие организации заботятся о нашей безопасности: согласно принятым на той или иной территории перечням аллергенов, их должны обозначать на упаковках продуктов и в заведениях общественного питания.