Крупнейший на сегодняшний день анализ показал, что жизнь с собакой в одном доме в раннем возрасте может защитить детей от экземы, особенно тех, кто имеет более высокий генетический риск. В новой работе, опубликованной в журнале Allergy, применялись данные 26 исследований, посвященных выяснению того, как люди с наследственной предрасположенностью к развитию экземы реагируют на факторы окружающей среды.
Пушистый супрессор, а не агрессор
Распространенность экземы за последние 30 лет стремительно росла, и в настоящее время, по статистике, ей страдают около 20 % детей и 10 % взрослых в развитых странах.
Как правило, атопическая экзема (атопический дерматит) — хроническое заболевание, характеризующееся сухостью, зудом и воспалением кожи, — начинается в детстве и может сохраняться на протяжении всей жизни. Определенную роль играют как гены, так и факторы окружающей среды, но их взаимодействие до сих пор остается неясным.
Ученые выявили несколько вариантов генов, связанных с этим заболеванием, в том числе один, расположенный рядом с геном, кодирующим рецептор интерлейкина-7 (IL-7R), белка, участвующего в функционировании иммунных клеток. Дети с таким вариантом подвержены повышенному риску развития экземы.
Но могут ли определенные факторы окружающей среды увеличивать или уменьшать этот риск? Чтобы разобраться в этом вопросе, международная команда ученых из научно-исследовательского центра имени Гельмгольца Мюнхенского университета, Лондонской школы гигиены и тропической медицины, Эдинбургского, Бристольского и ряда других европейских университетов проверила весь спектр взаимодействий между 24 наиболее значимыми генетическими вариантами (однонуклеотидными полиморфизмами), связанными с экземой, и 18 факторами среды, окружающей человека в самом раннем возрасте (включая период внутриутробного развития и первые 2 года жизни) с опорой на 16 профильных исследований. Затем группа применила результаты еще 10 дополнительных исследований европейских популяций и провела моделирование in vitro с использованием модели кератиноцитов кожи для подтверждения выявленных взаимодействий. В экспериментах in vitro оценивали экспрессию IL-7R в кератиноцитах с известным генотипом rs10214237 после воздействия аллергена собаки, используя клетки от нескольких доноров.
Первоначальный анализ включал данные 25 339 человек, что позволило выявить связь между хотя бы одним установленным генетическим вариантом экземы и семью факторами окружающей среды: употреблением антибиотиков, владением кошками, владением собаками, грудным вскармливанием, наличие старших братьев и сестер, курением родителей, а также гигиеническими практиками (например, частотой купаний в младенчестве и/или мытья рук). Всего было выявлено 14 взаимодействий.
Дополнительный анализ с привлечением 254 532 участников показал, что контакт с собаками связан с вариантом rs10214237 на хромосоме 5 и коррелирует с экспрессией рецептора интерлейкина-7. Лабораторное моделирование установило, что этот вариант влияет на экспрессию рецептора интерлейкина-7 в клетках кожи человека и что соседство с собаками связано с экземой, причем совершенно неожиданным образом: оказывая защитный эффект через ген рецептора интерлейкина-7, а также, возможно, интерлейкина-10 и подавляя воспалительные реакции. Иными словами, в клетках кожи человека с таким вариантом гена «молекулярные сигналы» собаки, которые могли бы провоцировать воспаление, вместо этого помогали сбалансировать иммунные реакции.
Воздействие собачьего аллергена липокалина снижало уровень IL-33 (участвует в развитии иммунного ответа с преимущественным высвобождением провоспалительных цитокинов Т-хелперов 2-го типа) и TSLP (цитокин, продуцируемый эпителиальными клетками и играющий ключевую роль в развитии аллергических заболеваний), но повышало уровни CXCL8, CSF2, CCL2 и TNF, что указывает на усиление сигнала IL-10, который играет супрессивную роль в развитии атопической экземы.
Собака бывает… удачей?
Исследование также указывает на аналогичный эффект по снижению риска экземы среди маленьких детей, имеющих старших братьев и сестер, но для подтверждения этой связи понадобятся дальнейшие исследования. Ученые предполагают, что за защитным эффектом может стоять контакт с большим числом различных микроорганизмов, формирующих иммунный ответ в раннем возрасте через активное взаимодействие с другими детьми и собаками. Присутствие в доме кошки на риск не влияло.
Аллель T гена rs10214237 повышала риск развития атопической экземы у детей, не контактирующих с собаками, но не у тех, кто жил в доме с питомцем. Младенцы и меленькие дети с наследственной предрасположенностью, в семьях которых были домашние собаки, имели более низкий риск развития экземы.
«Мы знаем, что генетика влияет на риск развития атопии у ребенка, и предыдущие исследования показали, что наличие домашней собаки может быть защитным фактором, однако наша работа — первая, которая демонстрирует, как это может происходить на молекулярном уровне, — говорит ведущий автор исследования Сара Дж. Браун, доктор медицины, доктор философии, сотрудник Центра геномной и экспериментальной медицины Института генетики и рака Эдинбургского университета. — Полученные результаты означают, что у нас есть шанс вмешаться в процесс развития аллергических заболеваний, чтобы защитить будущие поколения».
Разумеется, эти результаты являются предварительными, однако они указывают на белок IL-7R как на потенциальный фактор, на который следует обратить внимание для профилактики экземы у некоторых людей. У детей с аллелем риска в гене IL-7R угроза возникновения экземы была меньше, если в первый год жизни у них была домашняя собака. Более того, генетический риск, казалось, полностью исчезал у детей, которые регулярно общались с собакой.
Однако в исследовании не изучался эффект воздействия собак при лечении уже существующей экземы, и авторы предупреждают, что появление собаки может усугубить симптомы у болеющих детей.
Собаки, которых мы так любим за их преданность и дружелюбие, получают еще один неоспоримый бонус в наших глазах — их присутствие может распространяться еще и на профилактику заболеваний. По мере того как наука все больше узнает о взаимодействии генетики и образа жизни, стратегии профилактики могут стать такими же индивидуальными, как наша ДНК, и такими же простыми и приятными, как… виляющий хвост.