Perché gli allergeni provocano una reazione eccessiva del sistema immunitario quando altri invasori stranieri (come l'influenza) sollecitano una risposta più misurata?

Hai avuto l'influenza? Non sono sicuro che definirei quella risposta misurata. Il sistema immunitario non è cosciente e risponde in modo quasi meccanico alla sfida, con danni ai tessuti e disfunzioni degli organi spesso il danno collaterale per eliminare ciò che è percepito come un'infezione. L'entità del danno al tessuto ospite di solito dipende dall'entità della minaccia. Ad esempio, i batteri nel flusso sanguigno, anche se non sono particolarmente dannosi, provocheranno la sepsi, un'attivazione immunitaria diffusa che progredisce fino alla perdita di pressione sanguigna, edema globale, insufficienza d'organo e morte entro poche ore. Può anche verificarsi sepsi virale.

Ma la domanda sulla reazione immunitaria agli antigeni ambientali è una buono, e non uno per cui la scienza biomedica ha una buona risposta. Il tasso di allergie è in aumento e si correla molto bene con la vita industrializzata. Uno studio francese 70 ha rilevato tassi significativamente più elevati di asma nei bambini cresciuti in città rispetto ai bambini delle aree rurali e da allora questo è stato replicato in molti modi. Una vita pulita è sicuramente parte del problema e sembra avere qualcosa a che fare con il nostro microbiota e la prima infanzia (i bambini partoriti dal taglio cesareo, che non sono immediatamente colonizzati dal microbioma della madre, hanno tassi più elevati di allergie e asma e il lo stesso vale per i bambini che non sono allattati al seno e quindi non raccolgono i batteri dalla pelle della madre).

Anche il motivo per cui si sviluppano allergie specifiche non è chiaro. Ogni volta che mangiamo introduciamo nel nostro corpo sostanze estranee che il sistema immunitario tollera. Ciò è in parte dovuto alla necessità di più segnali per l'attivazione immunitaria, ovvero non è sufficiente che il sistema immunitario incontri il “non sé”, l'incontro deve anche essere accompagnato da un segnale che si tratta di un'infezione – parete cellulare batterica componenti, RNA a doppia elica (virus), prove di danni ai tessuti o morte cellulare e così via. La mucosa intestinale, in particolare, è un ambiente “tollerigeno”, ricco di cellule T regolatorie, un tipo di cellula immunitaria che sopprime le risposte immunitarie inappropriate e induce la tolleranza di antigeni che non sembrano essere pericolosi. Alcuni studi recenti hanno ipotizzato che le allergie alimentari (o altre allergie ambientali) si sviluppino quando si incontra un antigene particolarmente immunostimolante ma per il resto benigno contemporaneamente a qualcos'altro che sta causando la rottura della tolleranza.

Per instnce, se mangi il pad thai, che contiene uova e arachidi, di solito non è un problema. Ma se un giorno le uova vengono cucite con salmonella invasiva, mentre stai elaborando i tuoi spaghetti, il sistema immunitario rileverà l'infezione e le cellule T regolatorie consentiranno una risposta immunitaria per fermare i batteri. In questo contesto, è possibile sviluppare una risposta anche contro l'antigene dell'arachide. Allo stesso modo, se incontri una sorta di polline mentre hai a che fare con un'infezione respiratoria, potresti sviluppare un'allergia al polline.

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MODIFICARE:

TL;DR: esistono meccanismi in atto per prevenire la reazione ad antigeni non patogeni ma questi sistemi sono indeboliti dalla vita industrializzata e possono essere rotti se si incontra un antigene non patogeno nel contesto di infezione o lesione.

Faccio eco a tutto u / dirtymirror ha detto – Penso che l'equilibrio dei linfociti T, specialmente per quanto riguarda i linfociti T regolatori, sia una parte molto importante di questa domanda. È anche importante considerare non solo i determinanti ambientali ma anche i determinanti genetici. Quindi questo spiega perché si verificano le allergie, perché potrebbero essere in aumento e perché si verificano a tassi più elevati in alcune parti del mondo o tra determinati gruppi demografici.

Tuttavia, la risposta immunitaria all'influenza è tipicamente diversa dalla risposta immunitaria che causa l'anafilassi. Certo, il tuo sistema immunitario può sfuggire di mano durante l'infezione attiva proprio come con l'allergia, ma i due utilizzano diversi bracci del sistema immunitario adattativo in misura diversa. L'allergia si manifesta principalmente attraverso l'iperattivazione o l'attivazione inappropriata degli anticorpi IgE, che porta al rilascio di istamina dai mastociti. L'istamina provoca quindi sintomi di allergia. Questa risposta tende ad essere più mediata durante l'infezione influenzale, ma ci sono molti altri rami dell'immunità adattativa che si attivano durante questa infezione attiva, come gli anticorpi IgG / IgA / IgM che attivano il complemento, le cellule T citotossiche, tutte le citochine che portano a quella , ecc. Non sto dicendo che i virus non portano alla produzione di IgE – lo fanno certamente – ma la mia comprensione è che potrebbe non essere la prima cosa a cui le persone pensano quando si tratta di infezione virale, ma lo è quando si tratta di allergia. I linfociti T regolatori sono importanti, poiché i linfociti B devono essere non solo attivati, ma anche passare dalla produzione di IgM alla produzione di IgE da parte dei linfociti T attivati, e le cellule T regolatorie dovrebbero normalmente fornire tolleranza quando si tratta di attivazione di cellule T reattive a innocue antigeni ambientali. Ma sembra chiaro che qualcosa non va con questa tolleranza che porta all'allergia, e si verifica con un'incidenza maggiore ogni anno, in particolare nelle aree più pulite e ricche.

Il sistema immunitario combatte diversi invasori in modi leggermente diversi. L'allergia è la reazione a una proteina vs il raffreddore / l'influenza è il virus / i batteri.

Allergeni in gran parte innescare il rilascio di istamina che causa i sintomi gravi che possiamo vedere, ad esempio gonfiore, prurito, anafilassi.

Ma avere l'influenza innesca invece le citochine nel sito dell'invasore (di solito il naso) che lo combatte e lo risciacqua con globuli bianchi in prima linea.

Aggiungerei che la risposta anticorpale mediata da IgE sembra essere stata originariamente progettata per combattere la multicellulare agenti patogeni, come gli elminti. Se scuserai l'analogia, è più come combattere un elefante che estirpare il tuo giardino. Una risposta a un virus include l'uccisione e la pulizia dopo le singole cellule che sono state infettate (più o meno). Un verme è molto più grande dei globuli bianchi inviati dopo di esso, quindi la risposta è più simile a lanciare bombe contro di esso, che potremmo vedere come una reazione eccessiva quando la stessa risposta viene utilizzata in risposta al polline.

Le reazioni immunitarie e la forza immunitaria non possono essere generalizzato e ridotto a una dimensione. Gli allergeni causano una reazione eccessiva NLRP3. Non è ancora chiaro se NLRP3 sia un grande vantaggio per l'organismo umano. SARS-CoV-2, ad esempio, utilizza questo gene per la sua patologia mentre i pipistrelli non hanno il gene, quindi non soffrono della stessa malattia degli umani.

Ma il gene da solo può svolgere solo un ruolo predisponente. Esistono molte teorie sui fattori ambientali che causano allergie. È ben noto per l'asma che specifici fattori di stress e la qualità dell'aria possono scatenare la bronchite. Ma non trovo le prove abbastanza convincenti che queste due cose siano davvero la causalità temporale e l'origine della malattia.

Sempre più prove indicano che i virus endemici manipolano il sistema immunitario e causano una disregolazione immunitaria subclinica persistente. Quindi un'altra teoria è che solo questa disregolazione e il gene NLRP3 consentono al sistema immunitario di diventare iperreattivo contro i fattori di stress. Questi possono essere di natura autogena, che porta a malattie autoimmuni, o esogeni, che porta ad allergie.