Новое исследование Медицинского центра Рочестерского университета предлагает одно из возможных объяснений высокого иммунитета у «фермерских детей»: их иммунная система формируется быстрее, а грудное молоко играет важную вспомогательную роль.
В ходе долгосрочного когортного исследования, сравнивавшего младенцев из фермерских семей старообрядческих меннонитов в регионе Фингер-Лейкс штата Нью-Йорк с детьми из городских и пригородных семей в Рочестере, исследователи обнаружили, что у фермерских детей было больше антиаллергенных B-клеток и более высокий уровень защитных антител в течение первого года жизни.
Исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine, возглавила Кирси Ярвинен-Сеппо, доктор медицинских наук, руководитель отделения детской аллергологии и иммунологии в детской больнице Голисано при медицинском центре Университета Рочестера.
«Нам известно, что дети меннонитов старого порядка удивительно защищены от аллергии. Это исследование показывает, что их реакции B-клеток и антител развиваются значительно раньше, чем у городских младенцев. Их иммунная система, по-видимому, лучше подготовлена к тому, чтобы в раннем возрасте справляться с пищевыми продуктами и другими факторами без чрезмерной реакции», — сказала Ярвинен-Сеппо.
Исследовательская группа наблюдала за матерями и младенцами с момента беременности до первого года жизни, собирая образцы пуповинной крови, крови младенцев, кала, слюны и грудного молока. В то время как предыдущая работа была посвящена Т-клеткам, в этом исследовании изучалась В-клеточная составляющая иммунитета — клетки, вырабатывающие антитела, которые могут защитить от аллергии, — и то, как эти реакции различаются в зависимости от образа жизни: фермерского или городского.
У младенцев, выросших в условиях фермерского хозяйства, было больше клеток памяти и IgG+ B-клеток, что свидетельствует о более раннем созревании системы выработки антител. У них также были более высокие уровни антител IgG и IgA в крови, слюне и кале, а также более высокие уровни IgA в грудном молоке их матерей. В совокупности эти данные указывают на более сильную и активную систему антител у младенцев, выросших в условиях традиционного фермерского образа жизни.
Одно из важных открытий касалось антител, специфичных к яйцам, и развития аллергии на яйца — одной из наиболее распространенных пищевых аллергий у маленьких детей. Исследователи измерили количество антител IgG4 и IgA, нацеленных на яйца, в крови и грудном молоке младенцев и отследили, у каких младенцев впоследствии развилась аллергия на яйца.
Они обнаружили, что у младенцев из семей меннонитов старого порядка в крови был более высокий уровень специфических к яйцам IgG4, а у матерей из таких семей — более высокий уровень специфических к яйцам IgA в грудном молоке.
Когда семьи были разделены на три группы — меннониты старого порядка, семьи из Рочестера, чьи младенцы не страдали аллергией на яйца, и семьи из Рочестера, чьи младенцы страдали аллергией, — исследователи увидели четкую закономерность: самые высокие уровни антител в грудном молоке меннонитов, самые низкие у матерей из Рочестера, чьи младенцы страдали аллергией на яйца, и промежуточные уровни у матерей из Рочестера, чьи младенцы не страдали аллергией.
«Мы наблюдали закономерность: чем больше специфических антител к яйцам в грудном молоке, тем меньше вероятность развития аллергии на яйца у младенцев. Мы не можем доказать причинно-следственную связь на основании этого исследования, но эта взаимосвязь убедительна», — сказала Ярвинен-Сеппо.
Грудное вскармливание давно связывают с защитой от атопического дерматита и хрипов в младенческом возрасте, но доказательства того, что оно предотвращает пищевую аллергию, менее убедительны. Ярвинен-Сеппо считает, что это может быть связано с тем, что не все грудное молоко одинаково: «Наши данные показывают, что особая польза может быть, когда у матерей высокий уровень специфических антител к пищевым продуктам в молоке. Не у всех матерей такой уровень есть, и это может помочь объяснить, почему результаты исследований связи между грудным вскармливанием и пищевой аллергией неоднозначны».
Почему у матерей-меннониток больше антител, специфичных к яйцам? Один из вероятных факторов — диета. Семьи меннонитов старого порядка обычно разводят собственных кур и часто едят яйца. Такое многократное воздействие, по-видимому, повышает уровень антител у матерей к белкам яиц, которые затем обнаруживаются как в крови, так и в грудном молоке. «Точно так же, как инфекция или вакцина могут повысить уровень антител, регулярное употребление определенных продуктов может оказывать аналогичное действие. Матери-меннонитки едят больше яиц, и это может помочь им передать больше антител, специфичных к яйцам, своим детям через грудное молоко», — сказала Ярвинен-Сеппо.
Исследование также выявило различия в антителах к другим аллергенам окружающей среды при рождении. У фермерских младенцев наблюдался более высокий уровень антител IgG и IgG4 к пылевым клещам и лошадиным аллергенам в пуповинной крови, что отражает воздействие аллергенов на их матерей, в то время как у городских младенцев был более высокий уровень антител к арахису и кошачьим аллергенам.
Группа исследователей обнаружила несколько пищевых антигенов в пуповинной крови и даже специфические к антигенам IgA при рождении, что позволяет предположить, что внутриутробное воздействие пищевых белков также может формировать ранний иммунитет.
Хотя диета матери и антитела в грудном молоке играют центральную роль в новой статье, Ярвинен-Сеппо подчеркивает, что «эффект фермы» почти наверняка носит многофакторный характер. Семьи старообрядческих меннонитов отличаются от городских семей по многим параметрам, которые могут влиять на иммунную систему, включая ежедневное взаимодействие с сельскохозяйственными животными и микробами окружающей среды, использование колодезной воды, меньшее использование некоторых антибиотиков, более длительное и частое грудное вскармливание, а также особые модели микробиома кишечника, описанные в более ранних работах.
Группа меннонитов также помогла команде разработать стратегии профилактики следующего этапа. В настоящее время URMC проводит рандомизированное клиническое исследование, в котором примут участие беременные женщины, и за ними будут наблюдать на протяжении раннего периода лактации. Участницы будут разделены на две группы: одна будет регулярно употреблять яйца и арахис на поздних сроках беременности и в начале грудного вскармливания, а другая — избегать их. В ходе исследования будут отслеживаться уровни антител у матерей и развитие пищевой аллергии у их младенцев.
«Мы уже знаем, что введение арахиса и яиц в рацион младенцев на ранних этапах жизни может снизить риск аллергии. Теперь мы задаемся вопросом, может ли рацион матерей во время беременности и грудного вскармливания обеспечить дополнительную защиту за счет антител, которые они передают своим детям. В конечном итоге, наша цель — перевести полученные в этих сообществах знания в безопасные и практичные стратегии для всех семей», — сказала Ярвинен-Сеппо.
Источник: University of Rochester Medical Center.
