Allergian taustalla hengitysteiden epiteelin toimintahäiriö?

Allergian taustalla saattaa olla hengitysteiden epiteelin virheellinen toiminta, jonka seurauksena allergeenit pääsevät tunkeutumaan epiteelikerrosten läpi.

Professori Risto Renkosen johtamassa tutkimuksessa on kuvattu mekanismi, jonka avulla koivun siitepölyn Bet v 1 -allergeeni läpäisee allergisten potilaiden epiteelin, vaikka ei kykene tekemään samaa terveillä verrokeilla. Allergeenin käyttämää kuljetusmekanismia hyödyntävät myös monet virukset ja bakteerit epiteelisolukkoon tunkeutuessaan.

Tutkimuksessa havaittiin, että allergisilla henkilöillä, toisin kuin terveillä verrokeilla, allergeeni tarttui jo minuutin sisällä silmän ja nenän epiteelin pintaan, tunkeutui epiteelisolujen sisään ja kulkeutui kaikkien epiteelikerrosten läpi. Kun allergeeni tavoitti tyvikalvon alla olevat syöttösolut, allerginen reaktio käynnistyi.

Tutkijat havaitsivat myös, että koivujen keväinen siitepöly muutti allergikoilla satojen nenän epiteelisolun geenien ilmentymistä verrattuna talvella otettuun näytteeseen; näistä geeneistä monet liittyivät proteiinien kuljetukseen ja solun aktiinitukirangan säätelyyn. Tutkijoiden yllätykseksi myös terveiden henkilöiden vaste koivun siitepölylle oli voimakas, ja heilläkin sadat geenit muuttivat ilmentymistään talven ja kesän välillä – heillä monet ilmentymistään muuttavista geeneistä kuitenkin liittyivät immuunivasteen toimintaan.

Tutkimuksessa käytettiin hyväksi systeemibiologista lähestymistapaa, jossa hankitaan usealla yhtäaikaisella menetelmällä laaja-alaista tietoa solujen erilaisista tiloista. Kun havainnot lopuksi yhdistetään suureen tietokantaan, on mahdollista tarkastella systeemitasolla eri proteiinien osuutta allergisten sairauksien synnyssä ja kehityksessä.

— Systeemisen tutkimuksen etuna on mahdollisuus löytää sellaisia uusia tautien syntymekanismeja, joiden ei etukäteen olisi voinut olettaa liittyvän esimerkiksi allergisen reaktion käynnistymiseen. Ongelmana taas ovat analyysimenetelmien kalleus ja tutkimusmenetelmien tuottaman valtavan tietomäärän käsittely, Renkonen sanoo.

Ratkaisuja suurten tietomäärien hallintaan kehitellään parhaillaan monissa tutkimusryhmissä ja bioalan yrityksissä.

Helsingin yliopiston ja yliopistosairaalan tutkijoiden yhdessä laajan kotimaisen tutkijaryhmän kanssa tekemän tulokset on julkaistu arvostetuissa Allergy sekä Journal of Allergy and Clinical Immunology -lehdissä.

Teksti ja kuva: Päivi Lehtinen