Тұқым қуалаушылық және аллергиялық реакциялар

Тұқым қуалаушылық және аллергиялық реакциялар: генетикалық және эпигенетикалық факторларды терең талдау

I. Аллергиялық реакцияларға кіріспе: иммунологиялық механизмдер және жіктеу

Аллергиялық реакциялар – бұл аллергендер ретінде белгілі зиянсыз заттарға сезімтал иммундық жауаптар. Бұл реакцияларды иммуноглобулин Е (Иге), Иммундық жүйемен, иммундық жүйемен, белгілі бір аллергенге жауап береді. Аллергенмен бірінші контакта, сезімталдандыру пайда болады: дене осы аллергенге тән антиденелер шығарады. Бұл атанған антиденелер майлы жасушалармен және тіндер мен қан ағынымен, тиісінше. Бір аллергенмен қайта байланысқан жағдайда, ол май жасушаларымен және базофилдермен байланысты антиттерге байланысты, бұл осы жасушалардың дегенерациясына әкеледі. Дәнілмеу гистамин, трипатаза, лейкотрендер және простагландиндер сияқты түрлі медиаторларды шығарады, бұл аллергия белгілерін тудырады.

Аллергиялық реакциялар түрлі критерийлерге, соның ішінде иммундық реакция механизміне, симптомдардың және тартылған органдардың пайда болу уақытына сәйкес жіктеуге болады. Ең көп кездеседі – Гелл және балқылдардың классификациясы, ол жоғары сезімталдықдың төрт түрін ажыратады:

• I тип I (Иге-омартандоз жоғары әріптессіздік): Бұл аллергенге ұшырағаннан кейін бірнеше минут ішінде тезірек пайда болатын классикалық аллергиялық реакция. Мысалдарға аллергиялық ринит (шөп безгегі), аллергиялық демікпе, тамақ аллергиясы, есірткіге және анафилактикалық шокқа жатады.

• II түрі (цитотоксикалық жоғары сезімталдық): Жоғары сезімталдығы IGG немесе IGM антиденелерімен безендіріледі, олар жасушалардың бетіне қарсы антигендермен байланысты. Бұл жасушалардың толықтырушылық-медиздік лизис немесе антидендікке тәуелді цитотоксикалық (ADCC) арқылы жойылуына әкеледі. Мысалдарға жаңа туылған нәрестелердің гемолитикалық ауруы (резус-қаһар) және дәрілік аллергия бар.

• III түрі (иммунитплекс сезімталдығы): Жоғары сезімталдық иммундық кешендер (антигенге антидиодуляция) пайда болған кезде пайда болады (антигенді антидиодуляция), қабыну мен зақымдануды тудырады. Мысалдарға сарысу аурулары және гломерулонефрит жатады.

• IV тип (ұялы байланыс гиперсцессоривтілік): Жоғары сезімталдықтың бұл түрі антиденелер емес, T-жасушалармен делдал болады. Ол аллергеннің әсерінен 24-72 сағаттан кейін кездеседі. Мысалдарға контактілік дерматит (мысалы, улы шырмауық) және туберкулин сынағы мантия сынағы кіреді.

Тұқымдық және аллергия жағдайында, ең маңыздысы, I типтегі жоғары сезімталдық, өйткені ол генетикалық әсерге ұшырайды.

Ii. Аллергияға генетикалық бейімділік: гендердің рөлі

Аллергиялық аурулардың дамуында тұқым қуалаушылық маңызды рөл атқарады. Ата-аналары аллергиядан зардап шегетін балалар ата-аналарынан аллергиясы жоқ балаларға қарағанда әлдеқайда жоғары. Алайда, тұқым қуалаушылық жалғыз фактор емес екенін атап өткен жөн. Қоршаған ортаға әсер маңызды рөл атқарады.

Көптеген гендер аллергия қаупінің жоғарылауы ретінде анықталды. Бұл гендер иммундық реакцияның әртүрлі аспектілеріне қатысады, оның ішінде:

• АЭБ әзірлеуді реттеу: IL4, IL13 және IL5 сияқты игерілген өндірісті реттеуге қатысатын гендер аллергияға генетикалық бейімділікті зерттеуге арналған маңызды кандидаттар болып табылады. Осы гендердегі полиморфизмдер қан сарысуындағы IGE деңгейіне әсер етуі мүмкін, сондықтан аллергиялық реакциялар қаупі бар.

• Магистрлер мен базофилдердің функциясы: Гендер Май жасушалары мен базофилдердің белсенділігі мен бұзылуына қатысатын рецепторлар мен сигналдарды кодтау және сигнал молекулалары да маңызды. Мысалы, май жасушаларындағы альфа-субезенитра-рецепторды кодтайтын фут1а гені мықты кандидат болып табылады.

• Т. Жасушалардың дамуы және қызметі: Т-Жасушалар иммундық реакцияны реттеуде, соның ішінде аллергияны дамытуда маңызды рөл атқарады. T CTLA4 және PD-1 сияқты TS ұяшықтарының дамуына және функцияларына қатысатын гендер аллергиялық аурулардың қаупін әсер етуі мүмкін.

• Кедергі тіндерінің функциясы (былғары, шырышты қабаттар): Тері және шырышты қабаттар сияқты тосқауыл тіндерінің тұтастығы мен функцияларын сақтауға қатысты гендер де маңызды. Кедергі функциясының бұзылуы аллергендерге сезімталдандыру қаупін арттыруы мүмкін. Мысалы, терінің тосқауыл функциясын қолдау үшін маңызды Filaggrin ген (FLG) атопиялық дерматит қаупімен байланысты.

• Аллергендерге реакция: Аллергендерге реакцияға тікелей қатысатын ақуыздар, мысалы, антигендер (APC), аллергия қаупіне әсер етуі мүмкін.

Аллергияның жоғарылауымен байланысты кейбір гендер мыналарды қамтиды:

• IL4 және IL13: Бұл гендер цитокиндерді эндокиндерді кодтайды, бұл Иге өндіруде маңызды рөл атқарады. Осы гендегі полиморфизмдер аллергиялық астманы және басқа аллергиялық аурулардың өсу қаупімен байланысты.

• Футка: Бұл гене идендік жасушалардағы иге рецепторының альфа-камераларын кодтайды. Бұл буындағы полиморфизмдер аллергендерге сезімталдықтың жоғарылауымен байланысты.

• HLA-DRB1: Бұл ген антигендер Т-жасушалардың презентациясында маңызды рөл атқаратын II сыныптың негізгі гистомпаттық кешенінің (MHC) молекуласын кодтайды. Кейбір HLA-DRB1 Alleles аллергиялық астманы және басқа аллергиялық ауруларды дамыту қаупімен байланысты.

• FLG: Бұл ген Филаггринді кодтайды, терінің тосқауыл функциясын сақтау үшін маңызды ақуыз кодтайды. Флг геніндегі мутациялар атопиялық дерматиттің даму қаупімен байланысты.

Осы гендерді анықтау және олардың функцияларын зерттеу күрделі генетикалық механизмдерді түсінуге көмектеседі және жаңа профилактикалық және емдеу стратегиясының дамуына әкелуі мүмкін.

Iii. Аллергияны дамытудағы эпигенетикалық факторлар: ортаның гендік білдіруге әсері

Эпигенетика ДНҚ тізбегіндегі өзгерістермен байланысты емес гендер өрнегінің өзгеруіне жатады. Бұл өзгерістер диета, токсиндер мен стресстің әсері сияқты түрлі экологиялық факторлардан туындауы мүмкін. Эпигенетикалық өзгерістер иммундық реакцияға қатысатын гендердің көрінісін өзгертуге, аллергиялық аурулардың дамуына әсер етуі мүмкін.

Негізгі эпигенетикалық механизмдер:

• ДНҚ метилизациясы: ДНҚ метилизациясы – ДНҚ-да цитозинге метил тобын қосу. ДНҚ метилизация, әдетте, гендердің өрнектерін басуға әкеледі.

• Гистондарды өзгерту: Гистондар – бұл ДНҚ оралған ақуыздар. Ацулерация және метилизация сияқты гистондардың модификациясы транскрипцияның ДНҚ-ның болуына және, демек, гендердің өрнегіне әсер етуі мүмкін.

• Шикі (Markn): Mirnka – бұл MRNE-мен байланысты гендердің өрнегін реттейтін және таратылымды бұғаттайтын гендердің шағын емес молекулалары.

Аллергиялық аурулармен байланысты эпигенетикалық өзгерістердің кейбір мысалдары мыналарды қамтиды:

• ДНҚ-ның гендегі метилизациясы: Interferon-гамма (IFN-γ) – иммундық реакцияны реттеуде маңызды рөл атқаратын цитокин. IFN-гендегі ДНҚ метилизациясы IFN-γ-нің көрінісін азайта алады, бұл аллергиялық аурулардың даму қаупін арттыруға әкелуі мүмкін.

• IL-4 гендегі гистондардың ацетологтары: Интерлекин-4 (IL-4) – бұл Иге анежіретінің дамуында маңызды рөл атқаратын цитокин. IL-4 гендегі гистондардың ацетионы аллергиялық аурулардың даму қаупін арттыруға әкелуі мүмкін IL-4 өрнегін ұлғайта алады.

• Микетиканың өрнегін өзгерту: Әртүрлі микрос сымдарының өзгеруіндегі өзгерістер аллергиялық аурулардың дамуымен байланысты болды. Мысалы, MIR-21 және MIR-146A өрнегінің жоғарылауы астмамен ауыратын науқастарда табылған.

Қоршаған ортаның эпигенетикалық өзгерістерге әсері ерте жастан, оның ішінде жүктілік кезінде және ерте балалық шағында болуы мүмкін. Мысалы, жүктілік кезіндегі ананың диетасы баланың эпигенетикалық өзгеруіне әсер етуі мүмкін, сондықтан аллергиялық ауруларды дамыту қаупі бар. Темекі түтінінің ерте жастағы әсері эпигенетикалық өзгерістерге және астма қаупін арттыруға әсер етуі мүмкін.

Аллергиялық аурулардың дамуындағы эпигенетикалық факторлардың рөлін түсінудің алдын алу және емдеудің жаңа стратегиясының дамуына әкелуі мүмкін. Мысалы, диетадағы немесе өмір салтының өзгеруі аллергия қаупін арттыратын эпигенетикалық өзгерістерді болдырмауға көмектеседі.

Iv. Гендер мен қоршаған ортаның өзара әрекеті: аллергияның жан-жақты моделі

Аллергиялық аурулардың дамуы генетикалық және экологиялық факторлардың күрделі өзара іс-қимылының нәтижесі болып табылады. Генетикалық бейімділік аллергияға деген жеке сезімталдығын анықтайды, ал белгілі бір қоршаған орта факторларының әсері аллергиялық реакцияларды тудыруы немесе нашарлатуы мүмкін.

Аллергияны дамытудағы гендер мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуінің кейбір мысалдары:

• Atopic Dermatitis және ген Филаггрин (FLG): Флг геніндегі мутациялар, ақуыз протеинін кодтап, терінің тосқауыл функциясын бұзып, атопиялық дерматит қаупін арттырады. Алайда, флг гендегі мутациялар бар адамдардың бәрі бірдей атопиялық дерматит дами бермейді. Жуғыш заттар мен құрғақ ауа сияқты тері тітіркендіргіштерінің әсері терінің тосқауыл функциясының бұзылуын күшейтеді және Флг гендегі мутациялардағы адамдарда атопиялық дерматит қаупін арттыруы мүмкін.

• Демікпе және аллергендердің әсері: Демікпеден жасалған генетикалық бейімділігі бар адамдар (мысалы, IL4 және IL13 гендердегі полиморфизмдер) астмамен, тозаң, тұрмыстық шаң және жануарлардың шаштары сияқты астма қаупі жоғары.

• Азық-түлік аллергиясы және аллергендердің ерте әкімшілігі: Балапанның диеталарында аллергендік тағамдарды ерте енгізу (мысалы, жержаңғақ) балалардағы генетикалық бейімділігі бар тамақ аллергиясының қаупін азайтуы мүмкін. Бұл аллергендердің ерте әкімшілігі иммундық жүйенің осы аллергендерге толеранттылығының дамуына ықпал етуіне байланысты шығар.

Гендер мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуі күрделі және оқу қиын болуы мүмкін. Алайда, бұл өзара әрекеттесулерді түсіну аллергиялық аурулардың алдын алу және емдеудің тиімді стратегияларын жасау үшін маңызды.

V. Аллергиялық ауруларды диагностикалау және емдеу генетикалық бейімділікті ескере отырып

Қазіргі уақытта генетикалық тестілеу аллергиялық ауруларды диагностикалау үшін күнделікті тәжірибе емес. Алайда, генетикалық тестілеу кейбір жағдайларда пайдалы болуы мүмкін, мысалы, аллергиялық аурулардың отбасылық тарихы бар балалардағы аллергия қаупін бағалау үшін пайдалы болуы мүмкін.

Игеге арналған теріні сынау және қан анализі сияқты аллергияны диагностикалаудың дәстүрлі әдістері, мысалы, игеге арналған теріні сынау, белгілі аллергендер үшін сезімталдықты анықтауға мүмкіндік береді. Алайда, бұл әдістер адамның аллергиялық ауруды дамытатынын болжай алмайды. Генетикалық тестілеу аллергияға генетикалық бейімділік туралы ақпарат бере отырып, осы әдістерді толықтыра алады.

Аллергиялық ауруларды емдеу әдетте симптомдарды жеңілдетуге және аллергиялық реакциялардың алдын алуға бағытталған. Емдеудің негізгі әдістеріне мыналар жатады:

• Аллергендерден аулақ болу: Бұл аллергиялық реакциялардың алдын алудың ең тиімді әдісі. Алайда, аллергендердің алдын алу әрқашан мүмкін емес.

• Дәрілер: Антигистаминдер, кортикостероидтар мен бронходилаторлар аллергия белгілерін жеңілдету үшін қолданыла алады.

• Иммунотерапия: Иммунотерапия (аллерген -Спецификалық иммунотерапия, AIT) – иммундық жүйенің аллергендерге сезімталдығын азайтуға бағытталған емдеу. ASIT құрамына аллергеннің кішкене дозаларын енгізу кіреді, біртіндеп дозаларды біртіндеп көбейтеді.

Болашақта генетикалық ақпарат аллергиялық ауруларды емдеудің жекелендірілген стратегияларын жасау үшін қолданыла алады. Мысалы, белгілі бір генетикалық опциялары бар адамдар емдеудің белгілі бір түрлеріне жақсы әсер етуі мүмкін.

Vi. Генетика және аллергия саласындағы зерттеулердің болашағы: жаңа көкжиектер

Генетика және аллергия саласындағы зерттеулер белсенді дамуда. Толық -enomic osentiative Studies (GWA) сияқты жаңа технологиялар, мысалы, келесі буынның (NGS) реттелуі, аллергиялық аурулармен байланысты жаңа гендер мен генетикалық опцияларды анықтауға мүмкіндік береді.

Болашақ зерттеулер келесі бағыттарға бағытталған шығар:

• Аллергиялық ауруларға байланысты жаңа гендер мен генетикалық опцияларды анықтау: Бұл сізге аллергияның генетикалық механизмдерін жақсы түсінуге мүмкіндік береді.

• Аллергияны дамытудағы гендер мен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуін зерттеу: Бұл аллергияның тиімдірек стратегиясын дамытады.

• Аллергия қаупін бағалау үшін генетикалық тесттерді әзірлеу: Бұл аллергия қаупі жоғары адамдарды анықтайды және олардың алдын-алу шараларын ұсынады.

• Генетикалық ақпарат негізінде аллергияны емдеудің жекелендірілген стратегияларын әзірлеу: Бұл емдеудің тиімділігін арттырады және жанама әсерлер қаупін азайтады.

• Аллергия астындағы эпигенетикалық механизмдерді зерттеу: Бұл аллергиямен байланысты эпигенетикалық өзгерістерді өзгертуге бағытталған жаңа терапевтік тәсілдерді дамытады.

• Аллергияның генетикалық және иммунологиялық механизмдерін түсіну негізінде жаңа иммунотерапия стратегиясын жасау: Бұл аллергиялық ауруларды емдеудің тиімді және қауіпсіз әдістеріне әкелуі мүмкін.

Омикс технологияларын қолдану (геномика, транскрипция, протеомика, метабика), метаболомдардан жасалған биологиялық процестер туралы және аллергиялық ауруларды болжау үшін жаңа биомаркерлерді анықтауға мүмкіндік береді.

Есептеу биологиясы мен биоинформатиканың дамуы генетикалық және эпигенетикалық зерттеулер кезінде алынған мәліметтердің үлкен көлемін талдайды және жаңа үлгілер мен байланыстарды анықтайды.

Жалпы, генетика және аллергия саласында зерттеулер аллергиялық аурулардың диагностикасын, алдын-алу және емдеудің үлкен әлеуеті бар. Генетикалық және эпигенаторлық факторларды түсіну Аллергияның астындағы генетикалық және эпигенетикалық факторларды түсіну осы жалпы ауруларға қарсы күрес тиімді және жекелендірілген стратегияларды дамытады. Бұл өз кезегінде, аллергиядан зардап шеккен миллиондаған адамдардың өмір сүру сапасының жақсаруына әкеледі.