Alergiile alimentare sunt reacții de hipersensibilitate care au devenit din ce în ce mai des răspândite în țările dezvoltate, afectând până la 8% dintre copii și 3% dintre adulți. Această creștere rapidă poate fi parțial explicată de predispoziția genetică, însă nu complet. Astfel, studiile au început să exploreze rolul epigeneticii în dezvoltarea și progresia alergiilor alimentare pentru a putea evidenția un potențial nou factor de risc important.
În cadrul acestui articol, explorează rolul tot mai important al epigeneticii în alergiile alimentare și află modul în care factorii de mediu pot influența expresia genelor și pot contribui, potențial, la răspunsurile alergice.
Ce este epigenetica?
Epigenetica este ramura biologiei ce studiază modificările genetice cauzate de alte mecanisme decât cele ale alterării secvenței ADN-ului. Aceste modificări pot fi determinate de factori de mediu și pot influența modul în care genele sunt activate sau inhibate, fără a schimba secvența ADN-ului în sine.
Cele trei mecanisme epigenetice principale sunt:
- Metilarea ADN-ului - adăugarea de grupări metil la secvența ADN, de obicei inhibând expresia genelor;
- Modificările histonelor - modificări chimice ale unor proteine cheie care pot activa sau inhiba anumite gene;
- Activitatea microARN-urilor - molecule mici de ARN necodant, care pot regla expresia genelor în urma procesului de transcripție.
Toate aceste marcaje epigenetice pot fi influențate de factori de mediu și pot fi transmise generațiilor următoare, oferind un model valoros pentru înțelegerea modului în care mediul și predispoziția genetică interacționează în declanșarea alergiilor alimentare.
Care sunt modificările epigenetice din alergiile alimentare?
Tot mai multe studii recente au evidențiat profiluri epigenetice distincte la persoanele cu alergii alimentare comparativ cu cei fără astfel de reacții de hipersensibilitate. Iată trei exemple importante legate de alergia la proteina laptelui de vacă:
Metilările ADN-ului
Copiii cu alergii mediate de anticorpi IgE la proteina laptelui de vacă prezintă modele diferite de metilare a ADN-ului, care influențează răspunsurile imune mediate de celulele Th1 și Th2 comparativ cu copiii toleranți. Aceste modificări pot influența modul în care organismul răspunde la alergenii din laptele de vacă.
Gena FOXP3, esențială pentru funcționarea celulelor T reglatoare (care ajută la menținerea toleranței imune), este adesea metilată excesiv la persoanele cu alergii alimentare. Aceasta contribuie la reducerea toleranței față de proteinele din laptele de vacă.
Modificări ale histonelor
În studiile efectuate pe animale, consumul de lapte crud a fost asociat cu o acetilare mai scăzută a histonelor (proteine care ajută la împachetarea ADN-ului în celule) genelor Th2 în celulele T. Aceasta poate contribui la o mai bună toleranță la proteinele din laptele de vacă.
Inhibitorii de deacetilază a histonelor, elemente ce pot modifica aceste proteine, au arătat rezultate promițătoare în reducerea activării mastocitelor (celule implicate în reacțiile alergice) și a simptomelor alergice în modelele experimentale.
MicroARN-uri
La copiii alergici la laptele de vacă s-a observat o distribuție diferită a microARN-urilor (molecule mici de ARN care reglează expresia genelor) comparativ cu copiii sănătoși.
Un exemplu este miR-193a-5p, element ce reglează expresia IL-4, un mediator important în răspunsurile alergice. Acesta a fost identificat ca un potențial biomarker și țintă terapeutică în alergia la laptele de vacă.
Toate aceste descoperiri sunt esențiale pentru înțelegerea modului în care modificările epigenetice contribuie la alergiile alimentare și deschid noi direcții pentru diagnosticarea și tratamentul acestor afecțiuni.
Factori de mediu care influențează epigenetica în alergiile alimentare
Studiile au arătat că diferiți factori de mediu pot influența modificările epigenetice care contribuie la declanșarea alergiilor alimentare. Iată câțiva dintre cei mai importanți factori și cum influențează aceștia reacțiile de hipersensibilitate:
Microbiomul intestinal
Microbiomul intestinal (bacteriile bune din intestin) este esențial pentru dezvoltarea unui sistem imunitar sănătos. Suplimentele cu probiotice pot ajuta copiii alergici la laptele de vacă prin modificarea ADN-ului în celulele imune și promovarea toleranței la alergenii din lapte.
Alimentația
Lipsa vitaminei D poate crește riscul de a dezvolta alergii alimentare prin afectarea modului în care sunt reglate genele imune.
De asemenea, butiratul, un produs al bacteriilor intestinale care poate ajuta la menținerea unui sistem imunitar echilibrat și la reducerea riscului de alergii, contribuie la modificarea proteinelor care reglează ADN-ul, favorizând funcționarea corectă a celulelor imune.
Nu în ultimul rând, alimentația și stilul de viață al mamei în timpul sarcinii, precum și alimentația și mediul copilului în primii ani de viață pot influența riscul de alergii alimentare mai târziu în viață. Acestea pot modifica ADN-ul copilului, afectând răspunsul său imun.
Metabolismul
Persoanele cu alergii alimentare au un metabolism diferit, cu activitate crescută în căile care procesează grăsimi și energie. Modificările în ADN-ul lor afectează genele implicate în reglarea metabolismului. Totodată, anumiți compuși, precum succinatul și fumaratul, pot influența indirect structura proteinelor care controlează ADN-ul, afectând răspunsul imun.
Acești factori de mediu joacă un rol important în modul în care genele sunt reglate și organismul reacționează organismul la alergeni, influențând riscul și severitatea alergiilor alimentare.
Implicații terapeutice
Înțelegerea mai profundă a epigeneticii în alergia alimentară deschide noi căi pentru diagnosticare timpurie, prevenție eficientă și tratamente țintite:
- Biomarkeri - profilurile epigenetice, în special modelele de metilare a ADN-ului, sunt potențiali biomarkeri valoroși pentru diagnosticarea și prognosticul alergiilor alimentare;
- Terapii țintite - agenții de modificare epigenetică, precum inhibitorii de deacetilază a histonelor, pot avea potențial terapeutic în reducerea răspunsurilor alergice; totodată, terapiile bazate pe microARN pot ținti gene specifice implicate în răspunsurile alergice;
- Intervenții cu probiotice - anumite tulpini probiotice pot ajuta la modularea și promovarea toleranței la persoanele cu alergii alimentare;
- Imunoterapie specifică alergenului - abordările de imunoterapie de nouă generație pot valorifica principiile imunității antrenate pentru a induce toleranță de lungă durată prin reprogramarea epigenetică a celulelor imune înnăscute.
Concluzie
Epigenetica oferă o legătură crucială între factorii de mediu și predispoziția genetică în dezvoltarea alergiilor alimentare. Studiile în acest domeniu aduc noi perspective asupra mecanismelor complexe care stau la baza alergiilor alimentare și, totodată, deschid posibilități importante pentru abordări diagnostice și terapeutice noi. Pe măsură ce înțelegerea noastră asupra epigeneticii în alergia alimentară continuă să evolueze, vor apărea strategii mai personalizate și eficiente pentru prevenirea și tratarea acestei afecțiuni din ce în ce mai prevalente.
