Warum bekommen wir Allergien?

Warum bekommen wir Allergien?

Es ist die Zeit des Jahres, in der sich Tissue-Unternehmen bundesweit über den durch Allergien verursachten übermäßigen Schleim freuen. Wenn Sie zu den Unglücklichen gehören, fragen Sie sich vielleicht, warum wir sie überhaupt bekommen. Warum sollte unser Immunsystem auf scheinbar harmlose Dinge wie Pollen, Hausstaubmilben und den Schuppen von Katzen und Hunden reagieren?

Es gibt zwei Theorien, die hier vorgeschlagen werden. Am weitesten verbreitet ist ein evolutionärer Mechanismus zum Vertreiben parasitärer Würmer, ein häufiges Problem für unsere Vorfahren vor dem Aufkommen der modernen Medizin und das Leben in einer hygienischeren Umgebung. Eine relativ neu vorgeschlagene konkurrierende Theorie ist, dass die Reaktion darauf zurückzuführen ist, wie das Immunsystem auf einen Zelltyp reagiert, der als Mastzelle bekannt ist, wenn es seine Entzündungschemikalien freisetzt.

Bevor wir die beiden Theorien verstehen können, ist es wichtig zu wissen Wie Das Immunsystem arbeitet im Allgemeinen, wenn es auf ein potenzielles Allergen trifft. Es gibt zwei Möglichkeiten, mit einem fremden Erreger umzugehen - entweder töten Sie ihn ab (Typ 1-Reaktion) oder versuchen Sie, ihn aus dem Körper auszuscheiden (Typ 2-Reaktion). Wenn Sie einen großen Erreger haben, wie zum Beispiel ein parasitärer Wurm, würde der Körper im Allgemeinen den Typ-2-Ausstoßtaktikverbot darstellen. Eine kleinere Mikrobe wie Bakterien oder Viren löst im Allgemeinen die Reaktion vom Typ 1 aus.

Was passiert genau, wenn das Immunsystem stimuliert wird? (Um zu vermeiden, ein Buch zu diesem Thema zu schreiben, werde ich nur die Allergie betreffenden Bereiche und nicht das Immunsystem insgesamt ansprechen.)

Alle Zellen Ihres Immunsystems drehen sich um eine Klasse von Zellen, die weißen Blutkörperchen genannt werden. Eine Art von weißen Blutkörperchen ist eine B-Zelle. B-Zellen haben Antikörper auf ihrer Oberfläche; als Immunglobuline (Ig) bekannt, sind sie Y-förmige Proteine. Wenn ein Allergen Ihre Haut, Ihr Auge, Ihre Nasenpassage, Ihren Mund, Ihre Atemwege oder Ihren Verdauungstrakt berührt, haftet es an dem Antikörper der B-Zelle. Die B-Zelle wird dann aktiviert.

Sobald sie aktiviert sind, beginnen sie sich zu vermehren. Einige verwandeln sich in Gedächtnis-B-Zellen, die später im selben Leben das gleiche Molekül erkennen und eine Abwehr schneller aufbauen können. Einige verwandeln sich in Plasma-B-Zellen (Effektorzellen). Diese machen mehr identische Antikörper, die an das Molekül gebunden werden, das sein Vorgänger gerade erkannt hat. Sie sind so gut darin, dass eine Effektorzelle etwa 2000 identische Antikörper pro Sekunde produzieren kann! Diese Antikörper heften sich dann an den Eindringling und markieren ihn zur Erkennung durch andere weiße Blutkörperchen, die das verdächtige Molekül zerstören. Sie tun dies, indem sie sich in einem Prozess namens Opsonization anhängen. Verschiedene Allergene produzieren unterschiedliche Antikörper.

1967 identifizierten zwei Forschungsgruppen aus Colorado und Schweden einen neuen Ig-Typ, den sogenannten IgE. Dieser kleine Antikörper erwies sich als die wichtigste Kraft, die eine Kaskade von Ereignissen auslöste, die zu diesen unheilvollen Allergiesymptomen führt. In jüngerer Zeit gelang es Wissenschaftlern, Mäuse genetisch so zu verändern, dass sie keine IgE mehr produzieren. Diese Mäuse bekommen keine Allergien. Wissenschaft!

In jedem Fall beginnt das IgE, sobald es produziert wurde, im Kreislauf und bindet es an die Rezeptoren (Fc Typ I und II) der zuvor genannten Mastzelle. Diese Zellen sind für die meisten Prozesse verantwortlich, die an den Symptomen beteiligt sind, die bei Allergien auftreten. Wenn sie stimuliert werden, beginnen sie, eine Flut von Chemikalien auszusondern, die als Degranulation bezeichnet wird.

Ein Beispiel ist die Freisetzung von Histamin. Histamin ist für einige unserer allergischen Reaktionssymptome wichtig - Dinge wie die Verengung Ihrer Bronchiolen, die Erweiterung Ihrer Arterien, die Wahrnehmung von Juckreiz und die Produktion von Nesselsucht. Es ist auch für viele Prozesse verantwortlich, die mit Entzündungen einhergehen.

Also zusammenfassend die Wieoder zumindest so, wie es allgemein verstanden wird (es gibt einige Kontroversen, wenn wir gleich einsteigen werden), ein Allergen dringt in den Körper ein und bindet an B-Zellen. IgE wird erzeugt und stimuliert die Mastzellendegranulation; Es kommt zu einer Entzündung, und alle Symptome, die Sie spüren, verursachen ein Wehwehchen. Das Immunsystem bleibt aktiviert, bis kein Allergen mehr angegriffen wird, und Sie befinden sich jetzt wieder im Normalzustand.

Wenn das "wie" abgedeckt ist, kommen wir zurück zur Frage von Warum wir bekommen Allergien gegen scheinbar harmlose Dinge? Niemand hat die Frage definitiv beantwortet, aber alle scheinen zuzustimmen, dass IgE der Hauptantikörper ist, der für alle Reaktionen des Immunsystems und die Entzündung verantwortlich ist. Also, was hat die natürliche Selektion aus IgE zu einem wichtigen Merkmal gemacht, das heute für das Überleben unserer Vorfahren erforderlich ist? Einige halten es für meist nutzlos und für Allergiker mehr als ein bisschen nervig?

Bis vor kurzem drehte sich die führende Theorie um parasitäre Würmer. Im Jahr 1964 zeigte die Wissenschaftlerin Bridget Ogilvie, dass bei Ratten, die mit Würmern infiziert waren, IgE reichlich vorhanden war. Unsere Vorfahren hatten auch ein Problem mit Würmern. Sie hatten keinen Zugang zu modernen medizinischen und hygienischen Umgebungen, durch die die Infektionsrate weltweit auf derzeit 20% gesunken ist (wobei die meisten Infizierten in unterentwickelten Ländern leben). Im Laufe der Geschichte war alles von Rundwürmern wie Hakenwürmern bis zu Plattwürmern wie Bandwürmern und Leberegeln relativ häufig.IgE und die von ihm verursachten Symptome, wie Niesen, Husten und Durchfall, dienen dazu, diese unangenehmen kleinen Freelader zu vertreiben. Dr. David Dunne von der Universität Cambridge sagt: "Sie haben etwa eine Stunde Zeit, um sehr dramatisch zu reagieren, um die Überlebenschancen dieser Parasiten zu verringern. Allergie ist nur eine unglückliche Nebenwirkung der Abwehr von parasitären Würmern." Die Fähigkeit von IgE, schnell auf einen solchen Eindringling zu reagieren, scheint also sehr nützlich zu sein.

Was haben parasitäre Würmer mit Allergien zu tun? Die Idee hier ist, dass der Grund, warum wir eine so starke Reaktion auf bestimmte andere weniger bedrohliche Dinge bekommen, dass unser Immunsystem viel besser ignoriert werden könnte, wenn man ignoriert, dass die Proteine ​​auf der Oberfläche von parasitären Würmern den Molekülen ähneln, denen wir in anderen Aspekten begegnen unsere Leben.

Die B-Zellen, die für die unmittelbare Reaktion des Immunsystems verantwortlich sind, reagieren auf eine nicht spezifische Klasse von Molekülen. So reagiert unser Immunsystem auf Allergene, die strukturell den Proteinen auf der Oberfläche von Würmern ähneln. Der Körper versucht dann, sich von ihnen zu befreien, ob sie schädlich sind oder nicht. Die übriggebliebene Reaktion unseres Immunsystems, die auf Würmer (und jetzt auf ähnliche Proteinmoleküle) reagiert, ist der Grund, warum Allergien Landscaper überall oder zumindest so weit wie möglich in der Theorie quälen.

Eine langjährige Theorie, die in der Medizin weit verbreitet ist, wird die Philosophie der Verteidigung gegen Wurm etwas untergraben, wenn Sie sich Studien ansehen, die zeigen, dass IgE nicht unbedingt notwendig ist, um sie abzuwehren. Die Mäusewissenschaftler, die gentechnisch so konstruiert sind, dass sie kein IgE produzieren können, können sich immer noch von den Parasiten befreien. Ganz zu schweigen von der Tatsache, dass Menschen diese Art von allergischen Reaktionen auf Dinge haben können, die keine mögliche biologische Verbindung zu einem auf einem Wurm gefundenen Protein haben, z. B. die Reaktion auf den Metallnickel. Auch wenn dies ein Grund dafür ist, warum wir allergisch auf scheinbar harmlose Dinge reagieren, kann es nicht die ganze Geschichte erzählen.

Dies bringt uns zu der etwas neueren Theorie, warum wir Allergien haben. Dabei geht es auch um die Idee, dass unser Körper versucht, Allergene auszutreiben. Statt jedoch das Immunsystem ein strukturell ähnliches Proteinmolekül wie das bei parasitären Würmern zu erkennen und falsch zu interpretieren, dass der Körper einen solchen Parasiten erworben hat, reagiert das Immunsystem auf tatsächliche Schäden verursacht durch diesen Eindringling - nämlich die Zerstörung dieser Mastzellen.

Wenn Mastzellen anfangen, zu degranulieren, beginnt der Körper, Antikörper gegen einige der Proteine ​​in der Umgebung des betroffenen Bereichs zu bilden, um zu versuchen, jeden Fremdstoff loszuwerden. Sollte es versehentlich einen Antikörper gegen zum Beispiel die auf Erdnüssen gefundenen Proteine ​​herstellen, werden Sie in Zukunft B-B-Zellen erhalten, um gegen Erdnussmoleküle zu kämpfen. Herzlichen Glückwunsch, Sie haben jetzt möglicherweise eine Erdnussallergie.

Dr. Ruslan Medzhitov, Professor für Immunbiologie an der Medizinischen Fakultät der Yale University (und wahrscheinlich der größte Befürworter dieser Theorie), denkt gerne daran, wie wir unser Zuhause schützen. Wenn Sie nicht zu Hause sind und jemand in Ihr Haus eindringt, schaltet sich das Alarmsystem nicht aus, wenn Sie das Gesicht des Eindringlings erkennen, sondern daran, dass ein Fenster zerbrochen ist. Kurz gesagt, ist es nicht erkennen das Molekül, sondern eher einfach Antikörper für Dinge rund um Mastzellen, die degranulieren.

Zur Unterstützung dieser Theorie unterstützen Dr. Medzhitov und Co. begann die Untersuchung potenzieller Zellschäden durch verschiedene Allergene. Als sie beispielsweise Mäusen ein Allergen injizierten, das im Honigbienengift PLA2 vorkommt, stellten sie fest, dass ihr Immunsystem anfangs überhaupt nicht auf das PLA2 selbst reagierte. Erst als PLA2 die offenen Zellmembranen aufriss, trat das Immunsystem in Gang und erzeugte IgE als schnellen Reaktionsmechanismus. Wie bereits erwähnt, könnten andere Krankheitserreger in der Region möglicherweise als „Hauseinbrecher“ in Verbindung gebracht werden, wobei Ihr Immunsystem die Speicher-B-Zellen schafft, um später darauf zu reagieren.

Faszinierend, egal auf welcher Seite der Warum-Wir-Allergie-Debatte Sie sich gerade befinden (oder auch wenn Sie denken, dass beide Ideen teilweise richtig oder beide falsch sind), sind sich fast alle Forscher darin einig, dass die Allergieraten steigen. Zum Beispiel sind fast 30% der Erwachsenen und 40% der Kinder in den USA von einer Art Allergie betroffen. Warum?

Wir wissen seit langem, dass sowohl die Genetik als auch die Umwelt eine Rolle bei Allergien spielen. Die Technologie hat es uns auch ermöglicht, unzählige, noch nie gesehene synthetische Chemikalien herzustellen. Ihre assoziierten Moleküle könnten möglicherweise eine beliebige Anzahl von Reaktionen des Immunsystems auslösen, um die sich unsere Vorfahren keine Sorgen machen mussten. Dies könnte ein Faktor für die erhöhte Allergierate sein.

Ein weiterer potenzieller Faktor ist die Hygienehypothese. Viele Wissenschaftler glauben, dass mit der Förderung der guten Hygiene, die in der gesamten industrialisierten Welt gelehrt wird und die auf jeden Fall eine erstaunliche Anzahl von Vorteilen hat, ein Nachteil darin bestehen kann, dass Kinder nicht so vielen Krankheitserregern ausgesetzt sind, wie sie das Immunsystem haben kann lernen, richtig zu antworten, oder einige postulieren möglicherweise sogar brauchen zu reagieren, um das Immunsystem richtig zu entwickeln.

Die Idee im letzteren Fall ist, dass sich das Immunsystem für den Großteil der menschlichen Evolution entwickelt hat, diesen Erregern selbstverständlich ausgesetzt zu sein, und ähnlich wie wir uns entwickelt haben, um viele Arten von Mikroben im Verdauungssystem zum Überleben zu benötigen Man geht davon aus, dass sich das menschliche Immunsystem möglicherweise entwickelt hat, um bestimmten Dingen ausgesetzt zu werden, damit es später korrekt auf eingeführte Krankheitserreger reagiert, anstatt eine allergische Reaktion auf Dinge auszulösen, die besser ignoriert werden könnten.

So reagiert das Immunsystem später im Leben auf einige Dinge oder reagiert manchmal sogar auf Teile des Körpers. Mögliche unterstützende Beweise für diese Idee sind der ähnlich massive Anstieg nicht nur der Allergieraten, sondern auch verschiedener Autoimmunerkrankungen.In beiden Fällen gab es keinen entsprechenden Anstieg der Allergie- und Autoimmunerkrankungen bei Personen aus unterentwickelten Ländern, die im Laufe der Geschichte verschiedenen Erregern ausgesetzt waren, die unseren Vorfahren ähnlicher sind.

Auf der anderen Seite haben Kinder, die in urbanen Umgebungen leben, und insbesondere solche ohne Geschwister, die höchste Allergierate. (Natürlich ist diese zusätzliche Exposition gegenüber Krankheitserregern mit Kosten verbunden, wie beispielsweise höhere Kindersterblichkeitsraten aufgrund dieser Exposition und dergleichen. Selbst wenn die Hygienehypothese richtig ist, scheint es sich hier jedoch um einen Kompromiss zu handeln.)

Wie jetzt vermutlich reichlich klar ist, egal wie wir Allergien bekommen, ist das Thema leider immer noch das Thema heißer Debatte mit wenig konkreten Antworten. Aber egal, ob Sie sich für die Wurmtheorie „Anerkennung“ oder das „Alarmsystem“ Ihrer Haustheorie entscheiden, Sie können sich darauf verlassen, dass IgE außerhalb seiner Hilfe zum Ausschluss parasitärer Würmer größtenteils unbrauchbar war, aber jetzt von einigen als bedeutsam angesehen wird Eine vorteilhafte Rolle bei der Früherkennung und Reaktion auf verschiedene Krankheitserreger ist das Molekül, das für den ganzen Wahnsinn verantwortlich ist.

Bonus Fakten:

  • Entsprechend der Idee, dass das Immunsystem bestimmten Dingen ausgesetzt sein muss, um sich richtig zu entwickeln, schlägt eine vorgeschlagene Behandlung für bestimmte Allergien und Autoimmunerkrankungen vor, einfach parasitäre Würmer in den Körper einzuführen, die als helminthische Therapie bezeichnet wird. Diese Therapie verwendet (in der Regel) Würmer, die einen begrenzten negativen Langzeiteffekt auf den menschlichen Körper haben, und in einigen Fällen auch solche, die zu gegebener Zeit auf natürliche Weise ausgeschieden werden. Während sich die Forschung in diesem Bereich noch sehr in den Vorstufen befindet, waren die ersten Ergebnisse in einigen Fällen vielversprechend genug, um eine weitere Forschung zu rechtfertigen. Wie in einem Umfragepapier zum Thema festgestellt, zum Beispiel: „In ersten Sicherheitsstudien wurden Patienten mit Colitis Ulcerosa (UC) oder Morbus Crohn gegeben, embryoniert T.suis Eier (TSO) und nicht nur die Behandlung wurde gut vertragen, sondern es wurde auch eine signifikante Krankheitsremission beobachtet. Obwohl der positive Effekt nur vorübergehend war, wurde die klinische Besserung durch wiederholte Dosen von TSO aufrechterhalten, was auf eine vielversprechende neue Therapie bei IBD hindeutet. “ Beachten Sie, dass nach vielen anderen Studien, die sich mit dieser Therapie für verschiedene Immunzustände befassten, „… die meisten verfügbaren experimentellen Daten darauf hindeuten, dass Helmintheninfektionen, sobald die allergische Reaktion festgestellt ist, daran wenig ändern können, was die unvermeidliche Frage aufwirft, ob es wahr ist profitieren von der Helminthen-Therapie bei bereits allergischen Personen. “
  • Wenn Sie wie ich sind, möchten Sie unbedingt wissen, wie Sie die allergische Reaktion abbrechen, bevor Sie durch jedes Kleenex im Haus blasen. Die aktuellen Behandlungen drehen sich um den Schweregrad Ihrer spezifischen Symptome. Wenn es milder ist und Sie nur eine verstopfte Nase, tränende Augen und Niesen bekommen, nehmen Sie vielleicht einfach ein abschwellendes Mittel wie Afrin oder Sudafed. Antihistaminika wie Benadryl, Allegra und Zyrtec helfen auch bei Nesselsucht, Juckreiz und einigen Entzündungen. Kortikosteroide wie Prednison und Solu-Medrol werden manchmal auch verschrieben, um Entzündungen zu reduzieren. Sollte Ihr Körper systemischer reagieren und eine lebensbedrohliche Situation wie Anaphylaxie verursachen, ist Epinephrin, das von so vielen in Form eines Epi-Pens getragen wird, Ihre beste Wahl. Jede Kombination davon oder spezifische Allergiebehandlungen wie Mastzellinhibitoren werden sehr häufig verwendet.

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