Переводчик: Татьяна Архарова

Редактор: Вероника Рис

Источник: Jacionline

Число людей, у которых обнаруживается пищевая аллергия, резко возросло в развитых странах за последние несколько десятилетий. Возможно, «западная диета» является тому причиной. Иммунная система организма способна производить алармины — эндогенные молекулы, выделяемые из клеток, которые сигнализируют о повреждении тканей или самих клеток. Высокомолекулярная группа S, амфотерин, является основным алармином, который связывается с рецептором конечных продуктов гликирования.

Конечные продукты гликирования (AGE) также присутствуют в пищевых продуктах. Существует гипотеза, что конечные продукты гликирования в пище предрасполагают к пищевой аллергии. Западная диета богата AGE (обработанное и приготовленное мясо, масла, сыр). AGE также образуются при высокой концентрации сахаров. Современные гипотезы и модели не могут адекватно объяснить резкий рост числа заболевших пищевыми аллергиями.

Число людей с пищевой аллергией резко возросло за последние 30 лет, особенно в западных развитых странах. Пищевая аллергия обычно открывает двери для других заболеваний — аллергической астмы, ринита и конъюнктивита, — поэтому так важно установить причины появления пищевых аллергий. Есть несколько предположений: 

1. Микробиота и микробное разнообразие. Эта теория основана на исследованиях на животных: у тех животных, которые выращивались в стерильных условиях, появлялись аллергия, дерматит и анафилаксия. В 1989 году Strachan предложил «гипотезу гигиены», и исследования, демонстрирующие влияние микробиоты и её разнообразия, усиливают доверие к этой идее. В работе Bach была показана корреляция как с увеличением числа аллергических реакций, так и с уменьшением. 
2. Сроки прикорма также важны для адаптации ребёнка к новой пище. В Великобритании было проведено исследование, согласно которому появление арахиса в рационе годовалого ребенка уменьшает или нивелирует аллергические реакции на него в дальнейшей жизни.
3. Низкий уровень витамина D в младенчестве, по-видимому, является фактором риска развития аллергии на арахис и яйцо. 
4. Другие факторы, такие как антибиотики, питание, использование антацидов и жирные кислоты (более низкий уровень омега-3 и линолевой кислоты) в рационе, а также фитаты в пластмассах, по-видимому, способствуют аллергическим реакциям.

Пищевая аллергия с участием иммуноглобулина IgE является необычной реакцией иммунной системы на «невинный» аллерген, обычную пищу. Вероятно, что-то кардинально изменилось в западном образе жизни за последние полвека, что способствует появлению подобного рода реакций. Сообщается, что в настоящее время IgE-опосредованная аллергия на молоко затрагивает от 2% до 7,5% детей; первый случай аллергии на молоко был зарегистрирован в немецкой литературе в 1905 году. 

Только недавно стало очевидно, что аллергические реакции основаны не только на антителах IgE и клетках TH2. Многие другие типы клеток играют решающую роль в аллергическом ответе. Были выявлены ассоциации риска с различными генами, включающими IgE, цитокины, антипротеазы, молекулы для распознавания и ответа на пищевую аллергию. 

Генетика человека не могла кардинально измениться за последние 20-30 лет в западных странах, однако то, как функционируют гены, может быть изменено факторами окружающей среды, и это ещё одно направление исследований. По-видимому, степень и характер метилирования ДНК могут предсказать вероятность пищевой аллергии. 

Алармины обычно высвобождаются из всех клеток, которые подвергаются незапрограммированной гибели. Это врожденный механизм, посредством которого умирающие клетки сигнализируют об опасности. Амфотерин является ключевым «сигналом тревоги», выделяемым при повреждении тканей. Он может высвобождаться из клеток во время воспалительных процессов или посредством стимуляции патоген-ассоциированными молекулярными структурами. 

Амфотерин связывается с рецептором AGE, который есть только у млекопитающих. Также амфотерин может передавать сигналы как через AGE, так и через толл-подобные рецепторы (ТПР), такие как ТПР-2 и ТПР-4. Стимуляция ТПР-2 и ТПР-4 защищает от пищевой аллергии.

Активация рецепторов AGE способствует адаптивным (и дезадаптивным в случаях диабета, атеросклероза и болезни Альцгеймера) иммунным ответам. У мышей, у которых не хватает AGE, ослаблены ответы на вдыхаемые аллергены. Ullah с коллегами недавно продемонстрировали роль амфотерина в воспалении дыхательных путей. 

Также Oczypok показал, что AGE стимулируют аллергическое воспаление дыхательных путей, вызывая экспрессию интерлейкина-33. До настоящего времени нет прямых доказательств того, что конечные продукты гликирования вызывают пищевую аллергию. 

Дополнительно: прочитать подробный разбор продуктов гликирования и мифов вокруг них можно в этой статье.

Западная диета с высоким содержанием конечных продуктов гликирования

Высокий уровень сахара в крови, например, у пациентов с диабетом, связан с повышенным гликированием эндогенных белков и про-воспалительным состоянием. Важно помнить, что до 10% потребляемых с пищей AGE усваиваются, 1/3 выводится из организма. AGE — это гетерогенная группа соединений, которые вырабатываются на последних стадиях реакции Майяра. AGE легко образуются при приготовлении пищи в микроволновой печи и при жарке. 

Гликотоксинами являются метилглиоксаль и N(ε)-карбоксиметиллизин (CML). Метилглиоксаль является канцерогеном, способным влиять на ДНК и вызывать повреждение нуклеиновых кислот. Экспрессия амфотерина, видимо, задействует элементы адаптивного ответа, такие как интерлейкин-33, тимусный стромальный лимфопоэтин и интерлейкин-25. 

Существует косвенная связь между западной диетой, AGE и аллергическими реакциями через выработку другого алармина: мочевой кислоты. Фруктоза метаболизируется в печени, что приводит к образованию большого количества мочевой кислоты. Было показано, что мочевая кислота действует как мощный адъювант (соединение или комплекс веществ, используемое для усиления иммунного ответа при введении одновременно с иммуногеном), вызывающий реакции ТПР-2 во время аллергического воспаления.

Нужно ли менять питание? 

Количества конечных продуктов гликирования могут быть определены в сыворотке крови. Табачный дым вызывает ощутимое повышение уровня AGE в сыворотке. Стоит отметить, что обжаривание арахиса увеличивает его аллергенность, тогда как варка снижает. Фактически, длительное нагревание негативно влияет на некоторые антигены. Если цельное молоко подогреть в микроволновой печи, то выработка AGE увеличится в 5 раз за 1 минуту и в 86 раз за 3 минуты. Но не всё гликирование пищи увеличивает шансы появления аллергии. 

Сообщалось, что реакция Майяра снижает аллергенность кальмара, морского гребешка, вишни, яблока и гречихи. Это может быть связано со снижением термостабильности аллергенных белков в этих продуктах. 

Фаст-фуд и хронические заболевания 

Bach продемонстрировал эпидемиологическую связь уменьшения числа тяжёлых инфекций в западных странах и роста аутоиммунных заболеваний в период между 1950 и 2000 годами. Если эти данные сопоставить с ростом заболеваемости экземой, пищевой аллергией и анафилаксией, похожая тенденция роста очевидна (рис. 1). 

Рисунок 1. A и B: тенденция во времени, показывающая снижение частоты инфекционных заболеваний и увеличение числа заболевших аутоиммунными заболеваниями. C: Рост числа заболевших экземой и пищевой аллергией в Мельбурне, Австралия. D: Госпитализация с анафилаксией (в Австралии). E и F: количество McDonald's в США и 4 наиболее распространённых фаст-фуда в Австралии. G и H: Увеличение потребления сахара и фруктозы на душу населения в Соединенных Штатах.

Используя данные Министерства сельского хозяйства США, потребление сахара, особенно фруктозы, резко возросло в период между 1950 и 2000 гг. Потребление картофеля также возросло, особенно картошки фри и чипсов. Картофель фри является самым потребляемым продуктом американских детей в возрасте от 2 до 4 лет, и почти 90% детей в возрасте от 3 до 4 лет потребляют подслащенные напитки, десерты или конфеты каждый день.

Торговые точки быстрого питания были представлены в статье, чтобы отразить типы продуктов, которые наиболее часто потребляются в этих странах. В 1950-х годах люди пили мало газировки, а сейчас избыточное потребление стало нормой. Потребление арахиса и продуктов из арахиса, наряду с фаст-фудом, также увеличилось. Отчасти это связано с государственными субсидиями США, продвижением и маркетингом.

Продукты питания, считающиеся нездоровыми по нынешним стандартам, связаны с более низким социально-экономическим уровнем и бедностью. И риск пищевой аллергии в семьях с более высоким доходом имеет множество факторов:

• улучшенная гигиена;
• снижение уровня витамина D (игры в помещении, солнцезащитный крем и городская среда); 
• медицинская помощь при заболеваниях и назначение антибиотиков.

У детей обычно самый низкий уровень AGE при измерении. Тем не менее, пищевая аллергия преимущественно влияет на детей. Маленькие дети имеют большую желудочно-кишечную/эпителиальную проницаемость, и, предположительно, это способствует риску атопических заболеваний. «Незрелость» иммунной системы может также делать младенцев более восприимчивыми к воздействию окружающей среды. Кроме того, известно, что AGE присутствуют и в грудном молоке.

Пути уменьшения вредного воздействия AGE 

Жизнь в сельской местности была связана с более низким риском пищевой аллергии, и это лишь подтверждает «гигиеническую гипотезу». Дети в сельских районах потребляют меньше сахара (в 2 раза меньше) в продуктах питания и фаст фуда, чем городские. В городах отсутствие доступа к супермаркетам и увеличение потребления фаст-фуда были связаны с повышенной распространённостью пищевой аллергии. 

Пробиотические бактерии, такие как лактобациллы, продуцируют фермент глиоксалазу, который способен расщеплять AGE, и было показано, что пребиотики и пробиотики снижают уровни AGE в молоке. В молоке обычно содержится небольшое количество AGE, но при нагревании и образовании сухого молока уровни возрастают в 670 раз.

При рассмотрении пула гликирования следует учитывать потребляемые AGE, сахара (в частности, фруктозу), микробиоту, а также продукты, ограничивающие гликирование и антиоксиданты (рис. 2).

Рисунок 2. Общее влияние следует рассматривать как сумму AGE, полученных с пищей. Пища влияет на микробиоту и активность фермента глиоксалазы. Низкие уровни витамина D связаны с повреждением эпителия и риском инфекции. Пищевые сахара связываются с эндогенными и бактериальными белками

Urribarri и соавторы показали, что приготовление пищи по рецептам средиземноморской и азиатской кухни, ограничивает выработку AGE по сравнению с западной кухней, например, когда пищу часто жарят. Потенциальная корреляция между частотой возникновения пищевой аллергии и воздействием солнечного света и уровнями витамина D может быть объяснена наблюдением in vitro, так как экспрессия AGE подавлялась кальцитриолом в эндотелиальных клетках. 

Пищевая аллергия и не только

Пищевая аллергия, вероятно, будет первым проявлением высокой концентрации AGE. Если конечные продукты гликирования действительно влияют на развитие аллергии, наибольшее воздействие будет отмечаться в желудочно-кишечном тракте. Аллергические реакции, развитие ринита и астмы могут также быть связаны с продолжающимся нездоровым питанием и активацией иммунной системы из-за вдыхаемых аллергенов. 

В трёх опубликованных исследованиях по изучению астмы и аллергии у детей неоднократно отмечалась связь между потреблением фаст-фуда, являющегося фактором риска, и свежими продуктами и овощами, оказывающими защитное действие при экземе, риноконъюнктивите и астме.

Диета с низким содержанием AGE, как сообщается, улучшает функцию лёгких и улучшает системные воспалительные показатели у взрослых с астмой. Потребление большого количества сахара в детстве связано с тяжелой формой астмы. Предполагается, что избыток диетической фруктозы — субстрат для образования AGE. Пищевая аллергия является ранним проявлением неверно направленного иммунного ответа на сигнал. Если в рационе высокое содержание AGE, у ребёнка более высокие шансы иметь аллергические реакции. 

В политике и практике здравоохранения для западных и развивающихся стран имеет большую роль то, что мы едим и как это готовится. Появляются данные, свидетельствующие о том, что большие концентрации AGE предрасполагают к пищевой аллергии.

Современные гипотезы и модели пищевой аллергии не могут адекватно объяснить резкое увеличение числа болеющих аллергиями в западных странах за последние 30 лет. Необходимо установить доказательства биологической значимости пищи для иммунных реакций с помощью перспективных эпидемиологических и обсервационных исследований и специальных лабораторных исследований, как in vivo, так и in vitro.