De structuur van veel belangrijke moleculen die betrokken zijn bij anafylaxie voor vlees van zoogdieren is blootgelegd, wat de deur opent naar mogelijke toekomstige behandelingen.
Wetenschappers hebben de genetische en moleculaire structuur onthuld van bepaalde sleutelmoleculen die verband houden met de mogelijk fatale vleesallergie van zoogdieren veroorzaakt door tekenbeten.
Onderzoekers van de Garvan Instituut voor Medisch Onderzoek leidde de studie, die beschrijft hoe antilichamen interageren met het suikermolecuul galactose-α-1,3-galactose (alpha-gal/α-gal), dat door alle zoogdieren wordt geproduceerd, met uitzondering van mensen en hogere primaten. Het ondersteunt verder het idee dat α-gal dient als het sleutelmolecuul voor deze specifieke allergie.
Wanneer sommige tekensoorten, zoals de Oost-Australische endemische verlamming, tikken Ixodes holocyclus, mensen bijt en hen blootstelt aan α-gal, kan het immuunsysteem de blootstelling als gevaarlijk identificeren en een allergische reactie veroorzaken, soms met levensbedreigende effecten.
Professor Daniel Christ (rechts) kijkt naar de structuur van een antilichaammolecuul. Krediet: Garvan Institute of Medical Research
Het moleculair onderzoek, volgens de hoofdauteur van de studie, professor Daniel Christ, hoofd van Antibody Therapeutics en directeur van het Center for Targeted Therapy in Garvan, onthulde dat een bepaald antilichaamtype (3-7) een natuurlijke pocket heeft waarin α-gal past goed.
“We hebben meer dan 70 soorten antilichamen en deze is significant oververtegenwoordigd met -gal-herkenning. We lijken genetisch vatbaar te zijn om gevoelig te zijn voor deze suiker”, zegt professor Christ.
De nieuwe studie, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences, maakt de weg vrij voor potentiële therapeutische kandidaten voor de behandeling van de zeldzame allergische reactie.
Het evolutionaire voordeel van een immuunreactie op α-gal
Wetenschappers analyseerden het bloed van patiënten met een allergie voor vlees van zoogdieren om te bepalen welke antilichamen werden geproduceerd: het 3-7-type werd vaak gevonden als reactie op α-gal.
De gegevens wijzen op een evolutionair voordeel van het hebben van een antilichaamrespons die kan mobiliseren tegen α-gal.
"Mensen hebben tijdens de evolutie het vermogen verloren om α-gal te produceren, maar we weten niet waarom", zegt universitair hoofddocent Joanne Reed, co-senior auteur van deze studie, van het Westmead Institute. “Het vermoeden is dat het te maken heeft met bescherming tegen infectieziekten.”
Professor Christ wijst op recent onderzoek naar malaria, waaruit blijkt dat de Plasmodium parasiet heeft een α-gal coating op het oppervlak. Een snelle immuunrespons op α-gal zou de parasiet kunnen vernietigen voordat deze vat krijgt, waardoor een persoon wordt beschermd tegen malaria.
NSW is een wereldwijde hotspot voor door teken geïnduceerde allergie voor vlees van zoogdieren
De noordelijke regio van Sydney is een wereldwijde hotspot voor allergie voor vlees van zoogdieren, met meer dan 1800 gerapporteerde gevallen en de hoogste prevalentie ter wereld. Het achterland van de Sunshine Coast rond Maleny in Queensland is ook een andere hotspot. De verlammingsvink (Ixodes holocyclus) is te vinden in die gebieden.
Professor Sheryl van Nunen, allergiespecialist in het Northern Beaches Hospital in Sydney, en co-auteur van het artikel, was de eerste arts die tekenbeten in verband bracht met allergie voor vlees van zoogdieren. "Er gaat geen week voorbij dat ik geen twee mensen met deze allergie zou zien", zegt ze.
Waarom sommige mensen anafylaxie ontwikkelen en anderen nooit reageren, is onbekend. Professor van Nunen zegt dat het te maken kan hebben met het aantal tekenbeten, hoeveel speeksel er wordt ingespoten of genetische gevoeligheid.
Blootstelling vindt plaats wanneer α-gal, aanwezig in het speeksel van bepaalde tekensoorten, tijdens een beet wordt geïnjecteerd, zegt professor van Nunen. Ongeveer een derde van de mensen die een gevoeligheid voor -gal hebben ontwikkeld, vertoont symptomen van een allergie voor vlees van zoogdieren, zegt ze. En nog een beet kan de allergische reactie meer dan verdubbelen. Sommige mensen met een ernstige allergie kunnen last hebben van de aanwezigheid van vleesproducten in voedsel, zoals runderbouillon, zachte kazen zoals feta of geitenkaas, of zelfs gelatine.
Samenwerking is de weg naar excellentie in de wetenschap
Professor Robert Brink, directeur vertaalonderzoek bij Garvan, benadrukt de uitmuntendheid en het interdisciplinaire karakter van het werk. “Het Garvan Institute of Medical Research heeft toonaangevende capaciteiten op het gebied van zowel antilichaamwetenschap als genomica. Deze studie combineert deze twee velden om ons begrip van allergie voor vlees van zoogdieren te vergroten, een belangrijk en groeiend gezondheidsprobleem voor Australië, en in het bijzonder voor NSW.”
Referentie: "Genetische en structurele basis van de menselijke anti-α-galactosyl-antilichaamrespons" door David B. Langley, Peter Schofield, Damien Nevoltris, Jennifer Jackson, Katherine JL Jackson, Tim J. Peters, Melanie Burk, Jacqueline M. Matthews, Antony Basten, Christopher C. Goodnow, Sheryl van Nunen, Joanne H. Reed en Daniel Christ, 8 juli 2022, Proceedings van de National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073 / pnas.2123212119
