Ученые из Национальных институтов здоровья (NIH) идентифицировали генетическую мутацию, ответственную за редкую форму наследственной крапивницы, провоцируемой вибрацией, также известную как вибрационная крапивница. Бег, аплодисменты, вытирание рук полотенцем или даже езда на автобусе могут вызвать появление высыпаний у пациентов с этим редким заболеванием. Изучая семьи, члены которых страдают вибрационной крапивницей, исследователи установили, каким образом вибрация способствует высвобождению из тучных клеток воспалительных веществ, в результате чего и возникают волдыри и другие симптомы аллергии.
Результаты, опубликованные 3 февраля 2016г. в New England Journal of Medicine, показывают, что для пациентов с вибрационной крапивницей характерно усиление нормального ответа клеток на вибрацию. Работа проводилось под руководством исследователей из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) и Национального исследовательского института генома человека (NHGRI), относящихся к NIH.
«Изучение такого редкого заболевания, как вибрационная крапивница, может принести важную информацию о функционировании иммунной системы и механизмах ее реагирования на определенные триггеры, вызывающие симптомы аллергии», — говорит Anthony S. Fauci, директор NIAID. «Результаты этого исследования позволяют раскрыть новые интригующие грани биологии тучных клеток, улучшив наши знания о том, каким образом возникают аллергические реакции».
В дополнение к зудящим красным волдырям на коже в месте воздействия вибрации, у пациентов с вибрационной крапивницей также иногда может отмечаться гиперемия кожи, головная боль, усталость, помутнение зрения или металлический привкус во рту. Обычно симптомы исчезают в течение часа. На протяжении дня может возникать до нескольких эпизодов.
В данное исследование вошли три семьи, несколько поколений которых страдали вибрационной крапивницей.
В ответ на определенные раздражители тучные клетки, расположенные в коже и других органах, высвобождают в кровоток и окружающие ткани гистамин и другие воспалительные вещества. Данный процесс известен как дегрануляция. Для оценки участия тучных клеток в патогенезе вибрационной крапивницы исследователи измерили уровень гистамина в крови во время появления волдырей. Было установлено, что уровень гистамина резко возрастал в ответ на вибрацию и снижался примерно через час. Данный факт указывает на выделение гистамина из тучных клеток. Исследователи также обнаружили повышение в коже вокруг пораженного участка уровня триптазы, являющейся другим маркером дегрануляции тучных клеток.
«Примечательно, что мы также наблюдали небольшое повышение уровня гистамина в крови и незначительное высвобождение триптазы из тучных клеток в коже здоровых людей, подвергшихся воздействию вибрации», — говорит Hirsh Komarow, главный автор исследования. «Данный факт свидетельствует о том, что нормальная реакция на вибрацию, которая не приводит к появлению симптомов у большинства людей, усилена у наших пациентов с наследственной формой вибрационной крапивницы».
Чтобы определить генетическую основу заболевания, ученые провели генетические исследования, в том числе секвенирование ДНК, у членов трех семей, страдающих вибрационной крапивницей и здоровых (всего 36 человек). У членов семей с вибрационной крапивницей была обнаружена одна мутация в гене ADGRE2, отсутствующая у здоровых людей.
«Насколько нам известно, данная работа впервые идентифицирует генетическую основу крапивницы, опосредованной тучными клетками и вызванной механическим стимулом», — говорит Dean Metcalfe, глава лаборатории аллергических заболеваний NIAID и соавтор исследования.
Ген ADGRE2 содержит информацию о производстве белка ADGRE2, который присутствует на поверхности некоторых иммунных клеток, в том числе тучных клеток. ADGRE2 состоит из двух субъединиц: бета-субъединица расположена в пределах мембраны клетки, альфа-субъединица — на наружной поверхности клетки. В норме эти субъединицы взаимодействуют, располагаясь недалеко друг от друга.
Исследователи обнаружили, что у пациентов с семейным анамнезом вибрационной крапивницы вырабатывается мутантный белок ADGRE2, в котором взаимодействие субъединиц нарушено. После воздействия вибрации альфа-субъединица мутантного белка теряет тесный контакт с бета-субъединицей. Исследователи предполагают, что когда альфа-субъединица отделяется от бета-субъединицы, последняя направляет сигналы внутрь тучных клеток, приводящие к их дегрануляции, что вызывает появление сыпи и других симптомов аллергии.
Исследование показывает, что взаимодействие субъединиц белка ADGRE2 играет ключевую роль в ответе тучных клеток на определенные физические стимулы, что может быть важно и для других заболеваний, в патогенезе которых участвуют тучные клетки. В дальнейшем ученые планируют изучить, что происходит с альфа-субъединицей после воздействия вибрации и разгадать клеточные сигналы, приводящие к дегрануляции. Также планируется включить в исследование больше семей с вибрационной крапивницей для дальнейшего изучения данного заболевания и поиска дополнительных мутаций в ADGRE2 и других генах.
NIH/National Institute of Allergy and Infectious Diseases. «Genetic cause of rare allergy to vibration discovered». ScienceDaily. ScienceDaily, 3 February 2016.
