Warum haben wir Allergien?

Allergien wie Erdnuss-Allergie und Heuschnupfen machen Millionen von uns unglücklich, aber Wissenschaftler sind nicht einmal sicher, warum es sie gibt. Carl Zimmer im Gespräch mit Meister Immunologe eine umstrittene Antwort.

Für mich war es Hornissen.

Ein Sommernachmittag, als ich 12 war, ich lief in einer bewachsenen Feld in der Nähe von einem Freund und trat ein Hornissennest die Größe eines Fußballs. Ein wütend Geschwader der Insekten auf mein Bein aufgespannt; Ihre Stacheln fühlte sich wie sengende Nadeln. Ich swatted die Hornissen Weg und lief um Hilfe, aber innerhalb von Minuten erkannte ich etwas anderes geschah. Eine Konstellation von Rosa Sterne erschienen um die Stiche. Die Bienenstöcke schwoll, und neue begann, weiter meine Beine. Ich hatte eine allergische Reaktion.

Mein Freund Mutter gab mir Antihistaminika und mich in ihren van geladen. Wir brachen die Kreiskrankenhaus, meine Angst wächst wie wir fuhren. Ich war halbbewusst die schrecklichen Dinge, die passieren können, wenn Allergien amok laufen. Ich stellte mir die Bienenstöcke erreichen meine Kehle und Versiegelung geschlossen.

Ich lebte, um die Geschichte zu erzählen: meine Bienenstöcke im Krankenhaus, hinterließ eine anhaltende Angst vor Hornissen nachgelassen. Aber ein Allergie-Test bestätigt, dass ich empfindlich auf die Insekten. Nicht zu Honigbienen oder Wespen oder gelben Jacken. Nur die besondere Art der Hornisse, die mich gestochen hatte. Der Notaufnahme Arzt sagte, ich nicht so viel Glück beim nächsten Mal könnte, das ich eine Nest von ihnen begegnet. Sie reichte mir ein EpiPen und erzählte mir die Spritze in meinen Oberschenkel rammen, wenn ich wieder gestochen wurde. Das Adrenalin würde meinen Blutdruck senken, öffnen Sie meine Atemwege – und vielleicht mein Leben zu retten. Ich habe das Glück: Nachmittag war vor 35 Jahren, und ich habe kein Hornissennest seit gestoßen. Ich verlor die EpiPen vor Jahren.

Jemand mit einer Allergie hat ihren Ursprungsgeschichte, eine Geschichte von wie sie entdeckt, dass ihr Immunsystem drunter und drüber, geht wenn einige willkürlich bestimmten Moleküls in ihren Körper gelangt. Es gibt Hunderte von Millionen von diesen Geschichten. Allein in den USA schätzungsweise 18 Millionen Menschen leiden an Heuschnupfen und Allergien betreffen Millionen von amerikanischen Kindern. Die Prävalenz von Allergien in vielen anderen Ländern steigt. Die Liste der Allergene enthält – aber nicht beschränkt auf – Latex, Gold, Pollen (Ambrosia, Cockleweed und Fuchsschwanz sind besonders schlimm), Penicillin, Insekt Venom, Erdnüsse, Papayas, Quallenbisse, Parfüm, Eiern, den Kot der Milben, Pekannüsse, Lachs, Rindfleisch und nickel.

Sobald diese Stoffe eine Allergie auslösen, können die Symptome das gesamte Spektrum von ärgerlich, tödliche ausführen. Quaddeln erscheinen, Lippen schwellen. Heuschnupfen bringt Schnupfen und stechenden Augen; Allergien gegen Lebensmittel können Erbrechen und Durchfall auftreten. Für eine unglückliche Minderheit können Allergien eine potenziell tödliche Ganzkörper-Reaktion bekannt als anaphylaktischen Schock auslösen.

Die kollektive Belastung durch diese Leiden ist enorm, doch die Behandlungsmöglichkeiten sind begrenzt. EpiPens Leben retten, aber die verfügbaren langfristigen Behandlungen bieten gemischte Ergebnisse denen erschöpft durch eine Allergie gegen Schimmel oder der jährlichen Veröffentlichung des Pollens. Antihistaminika können oft Kranken Symptome verringern, aber diese Medikamente auch Schläfrigkeit, wie einige andere Behandlungen.

Vielleicht haben wir eine wirksamere Behandlungen, wenn Wissenschaftler Allergien verstanden, sondern ein zum Verrücktwerden Geflecht von Ursachen zugrunde, allergische Reaktionen liegt. Zellen werden geweckt, Chemikalien freigesetzt, Signale weitergeleitet. Wissenschaftler haben den Prozess nur teilweise abgebildet. Und es gibt ein noch größeres Geheimnis zugrunde liegt diesem biochemischen Web: Warum noch bekommen wir Allergien überhaupt?

"Das ist genau das Problem, das ich Liebe," sagte Ruslan Medzhitov mir vor kurzem. "Es ist sehr groß, es ist sehr wesentlich und völlig unbekannt."

Medzhitov und ich wanderten durch sein Labor für medizinische Forschung und Ausbildung an der Yale School of Medicine in der obersten Etage des Anlyan Zentrums liegt. Sein Team von Postdocs und Doktoranden wurden unter mannshohen Tanks von Sauerstoff und Inkubatoren voller Immunzellen eng eingekeilt. "Es ist ein Chaos, aber ein produktives Chaos", sagte er mit einem Achselzucken. Medzhitov hat ein Boxer Gesicht – massive, kreisförmig, mit einer breiten, flachen Nase – aber er sprach mit einem weichen Eleganz.

Medzhitov des Chaos ist außerordentlich produktiv gewesen. In den vergangenen 20 Jahren machte er grundlegende Erkenntnisse über das Immunsystem, für die er eine Reihe von wichtigen Preisen ausgezeichnet wurde. Letztes Jahr war er der erste Empfänger von € 4 Millionen Else Kröner-Fresenius-Award. Und obwohl Medzhitov Friedensnobelpreis gewonnen hat, hätte er viele seiner Kollegen denken: in 2011, 26 führende Immunologen schrieb Natur protestiert, dass Medzhitov Forschung für den Preis übersehen worden war.

Jetzt Medzhitov dreht seine Aufmerksamkeit auf eine Frage, die Immunologie noch einmal ändern könnte: Warum bekommen wir Allergien? Niemand hat eine entschiedene Antwort, aber was ist wohl die führende Theorie schlägt vor, dass Allergien eine Zündaussetzer einer Verteidigung gegen parasitäre Würmer. In der industrialisierten Welt, wo solche Infektionen selten sind, reagiert das System in eine übertriebene Art und Weise zu harmlos Ziele, macht uns unglücklich dabei.

Medzhitov denkt, das ist falsch. Allergien sind nicht einfach ein biologischer Fehler. Stattdessen sind sie eine wichtige Verteidigung gegen schädliche Chemikalien – eine Verteidigung, die unsere Vorfahren für Millionen von Jahren war und weiterhin so heute zu tun. Eine umstrittene Theorie ist, erkennt Medzhitov. Aber er ist auch zuversichtlich, dass die Geschichte ihm Recht zu geben wird. "Ich denke, das Feld wird um in dieser Phase gehen wo es viel Widerstand gegen die Idee," sagte er mir. "Bis jeder sagt:" Oh ja, es liegt auf der Hand. Natürlich funktioniert es so.'"

Die Ärzte der Antike wussten über Allergien. Vor dreitausend Jahren beschrieben chinesische Ärzte "Pflanze Fieber", die laufende Nasen im Herbst verursacht. Es gibt Beweise, die der ägyptische Pharao Menes aus den Stachel der Wespe 2641 v. Chr. starb. Zweieinhalb Jahrtausende später, schrieb der römische Philosoph Lucretius, "was Essen zu einem ist, ist für andere bitter Poison."

Aber es war ein wenig mehr als ein Jahrhundert her, als Wissenschaftler erkannten, dass diese vielfältigen Symptome verschiedene Köpfe auf der gleichen Hydra sind. Dann Forscher entdeckten, dass viele Krankheiten durch Bakterien und andere Krankheitserreger verursacht werden und dass wir diese Eindringlinge mit einem Immunsystem – eine Armee von Zellen bekämpfen, die zielgenaue Antikörpern und tödlichen Chemikalien freisetzen können. Sie erkannten bald, dass das Immunsystem auch Schaden anrichten können. In den frühen 1900er Jahren studierten die französischen Wissenschaftler Charles Richet und Paul Portier, wie die Giftstoffe den Körper beeinflussen. Sie kleine Dosen des Giftes von Seeanemonen in Hunde injiziert, dann wartete eine Woche oder so vor der Auslieferung einer noch kleinere Dosis. Innerhalb von Minuten die Hunde ging in Schock und starb. Anstatt die Tiere vor Schaden zu schützen, schien das Immunsystem anfälliger machen.

Andere Forscher haben beobachtet, dass einige Medikamente Nesselsucht und andere Symptome verursacht. Und diese Empfindlichkeit erhöht mit der Exposition – das Gegenteil des Schutzes, dass Antikörper gegen Infektionskrankheiten. Der österreichische Arzt Clemens von Pirquet fragte mich, wie es war, dass Stoffe in den Körper eindringen verändern könnte, wie der Körper reagiert. Um diese Reaktion zu beschreiben, prägte er das Wort "Allergie", von den griechischen Wörtern Allos ("Sonstige") und Ergon ("Arbeit").

In den folgenden Jahrzehnten, entdeckten Wissenschaftler, dass die molekulare Etappen dieser Reaktionen bemerkenswert ähnlich waren. Der Prozess beginnt, wenn ein Allergen auf einer der Körperoberfläche – Haut, Auge, Nasengang, Mund, Atemwege oder Darm landet. Diese Flächen werden mit Immunzellen geladen, die als Grenze wachen fungieren. Stößt eine Sentry Allergen, es zuerst verschlingt und reißt den Eindringling, dann schmückt seine äußere Oberfläche mit Fragmenten des Stoffes. Als nächstes sucht die Zelle einige Lymphgewebe. Es gibt es die Fragmente an andere Immunzellen, die eine unverwechselbare gabelförmige Antikörper, Immunglobulin E oder IgE genannt.

Diese Antikörper werden eine Reaktion auslösen, wenn sie das Allergen wieder begegnen. Die Reaktion beginnt, wenn ein Antikörper aktiviert eine Komponente des Immunsystems bekannt als ein Mast-Zelle, die dann aus einer Flut von Chemikalien Blasten. Einige dieser Chemikalien Riegel auf Nerven, Juckreiz auslösen und Husten. Manchmal wird Schleim produziert. Vertrag können Atemwege Muskeln, so dass es schwer zu atmen.

Dieses Bild, aufgebaut in Labors im vergangenen Jahrhundert beantwortet das "wie?" Teil des Geheimnisses Allergien. Links offen, jedoch, war "Warum?" Und das ist überraschend, weil die Frage hatte eine ziemlich klare Antwort für die meisten Teile des Immunsystems. Unsere Vorfahren gegenüber einen ständigen Angriff von Krankheitserregern. Natürliche Selektion begünstigt Mutationen, die ihnen diese Angriffe abwehren geholfen, und diese Mutationen angesammelt, um die anspruchsvolle Abwehr zu produzieren, die wir heute haben.

Es war schwerer zu sehen, wie natürliche Selektion Allergien hergestellt haben könnte. Wahrscheinlich auf harmlose Dinge mit einem riesigen Immunantwort reagieren würde nicht das Überleben unserer Vorfahren unterstützt haben. Allergien sind auch seltsam selektiv. Nur manche Menschen haben Allergien, und nur einige Stoffe sind Allergene. Manchmal entwickeln Menschen Allergien relativ spät im Leben; Manchmal verschwinden Kindheit Allergien. Und seit Jahrzehnten konnte niemand selbst herausfinden, was für IgE war. Es zeigte sich keine Fähigkeit, Viren oder Bakterien zu stoppen. Es war, als ob wir eine besondere Art von Antikörper nur um uns unglücklich entwickelt.

Einen frühen Hinweis kam im Jahre 1964. Ein Parasitologe benannt Bridget Ogilvie untersuchte, wie das Immunsystem parasitäre Würmer abgewehrt, und sie bemerkte, dass Ratten, die mit Würmern infiziert produziert große Mengen an IgE später genannt werden würde. Nachfolgende Studien zeigten, dass die Antikörper des Immunsystems, einen schädigenden Angriff auf die Würmer zu entfesseln signalisiert.

Parasitäre Würmer stellen eine ernsthafte Bedrohung – nicht nur Ratten, sondern auf den Menschen zu. Hakenwürmer können Blut aus dem Darm abfließen. Leberegel können Lebergewebe schädigen und Krebs verursachen. Bandwürmer können Zysten im Gehirn verursachen. Mehr als 20 Prozent aller Menschen auf der Erde tragen solche Infektion, vor allem in Ländern mit niedrigem Einkommen. Vor modernen Volksgesundheit und Systeme der Lebensmittelsicherheit konfrontiert unsere Vorfahren einen lebenslangen Kampf gegen diese Würmer als auch Zecken und andere parasitäre Tiere.

In den 1980er Jahren argumentiert mehrere Wissenschaftler mit Nachdruck für eine Verbindung zwischen diesen Parasiten und Allergien. Vielleicht entwickelte sich unsere Vorfahren eine Fähigkeit, die Proteine auf der Oberfläche von Würmern zu erkennen und mit IgE-Antikörpern reagieren. Die Antikörper grundiert Zellen des Immunsystems in der Haut und Darm schnell jeder Parasit versucht, seinen Weg-Zoll schieben abzuwehren "Du etwa eine Stunde hast, sehr dramatisch zu reagieren, um die Chance, diese Parasiten, die überlebt haben, zu reduzieren", sagte David Dunne, Parasitologe an der University of Cambridge.

Der Wurm Theorie zufolge sind die Proteine von parasitären Würmern in der Form ähnlich wie andere Moleküle, die wir regelmäßig in unserem Leben begegnen. Wenn wir diese Moleküle stoßen, montieren wir eine sinnlose Verteidigung. "Allergie nur eine unglückliche Nebenwirkung der Verteidigung gegen parasitäre Würmer", sagt Dunne.

Als er ein Immunologe in der Ausbildung war, lernte Medzhitov Wurm Theorie von Allergien. Aber vor zehn Jahren begann er zu zweifeln. "Ich sah, dass es keinen Sinn," sagte er. So begann Medzhitov Gedanken über seine eigene Theorie.

Denken ist ein großer Teil der Medzhitovs Wissenschaft. Es ist ein Erbe seiner Ausbildung in der Sowjetunion in den 1980er und 1990er Jahren, als Universitäten kleine Ausrüstung hatte und noch weniger Interesse an der Herstellung von guten Wissenschaftler. Medzhitov ging für seinen Bachelor-Abschluss an der staatlichen Universität Taschkent in Usbekistan. Jedes Jahr im Herbst verschickt die Professoren die Studenten in den Baumwollfeldern um zu helfen, bei der Ernte. Sie arbeiteten täglich von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang. "Es war schrecklich," sagte Medzhitov. "Wenn Sie das nicht tun, erhalten Sie von der Hochschule ausgeschlossen." Er erinnert sich heimlich Biochemie Lehrbücher in den Bereichen – und wird von einem Lehrstuhl dafür gerügt.

Graduiertenschule war viel besser. Medzhitov angekommen an der Moskauer Universität ebenso wie das sowjetische Regime zusammengebrochen. Die Universität war kaputt, und Medzhitov habe nicht die Ausrüstung, die er brauchte, um Experimente laufen. "Ich war all meine Zeit mit dem Lesen und denken im Grunde Ausgaben" erzählte Medzhitov.

Vor allem dachte er wie unser Körper die Außenwelt wahrnehmen. Wir erkennen Muster von Photonen mit unseren Augen und Muster der Luftschwingungen mit unseren Ohren. Das Immunsystem war Medzhitov ein weiterer Mustererkennungssystem – eine, die molekulare Signaturen statt Licht oder Ton erkannt.

Als Medzhitov Papiere zu diesem Thema gesucht, stieß er auf Verweise auf eine 1989 Essay geschrieben von Charles Janeway, Immunologe an der Yale University, mit dem Titel "Annäherung an die Asymptote? Evolution und Revolution in der Immunologie ". Medzhitov war fasziniert und mehrere Monate seines Stipendiums verwendet, um eine Neuauflage des Papiers zu kaufen. Es war das Warten lohnt sich, weil das Papier ihn Captain Janeways Theorien ausgesetzt und jene Theorien würde sein Leben ändern.

Damals war Captain Janeway argumentiert, dass Antikörper einen großen Nachteil haben: es dauert Tage, bis das Immunsystem, einen wirksame Antikörper gegen einen neuen Eindringling zu entwickeln. Er spekuliert, dass das Immunsystem möglicherweise eine andere Linie der Verteidigung, die schnelleren Schutz bieten könnte. Vielleicht könnte das Immunsystem eine Mustererkennung System verwenden, um Bakterien und Viren erkennen schnell, ermöglicht es, sofort eine Antwort zu starten.

Medzhitov hatte die gleiche Sache nachgedacht und er Captain Janeway sofort gemailt. Captain Janeway nahmen, und den Austausch, der letztlich Medzhitov nach New Haven, Connecticut, im Jahr 1994 Postdoktorand in Captain Janeways Labor zu bringen würde. (Captain Janeway starb 2003.)

"Er erwies sich als sehr wenig Englisch sprechen, und hatte kaum Erfahrung in einem nassen Labor", sagt Derek Sant'Angelo, die im Labor zur Zeit gearbeitet. Sant ' Angelo, erinnert sich nun an der Robert Wood Johnson Medical School in New Jersey, stoßen Medzhitov an der Werkbank eine Nacht. In einer Hand gehalten Medzhitov eine mechanische Pipette. In der anderen Hand hielt er ein Rohr von Bakterien. Medzhitov musste benutzen die Pipette ein paar Tropfen von Bakterien aus dem Rohr zu entfernen und legen Sie sie auf einem Teller auf dem Labortisch vor ihm. "Er langsam hin und her aus der Pipette auf die Platte, die Bakterien gesucht habe", sagt Sant'Angelo. "Er wusste in der Theorie, dass die Pipette verwendet wurde, um die Bakterien auf den Teller legen. "Aber er hatte einfach keine Ahnung wie es zu tun."

Medzhitov staunt immer noch, dass Captain Janeway bereit, mit ihm zu arbeiten. "Ich denke, dass der einzige Grund, den er mich in seinem Labor nahm ist, dass sonst niemand diese Idee zu berühren wollte", erinnert er sich.

Mit Hilfe von Sant'Angelo und anderen Mitgliedern des Labors Medzhitov sehr schnell gelernt. Bald entdeckte er und Captain Janeway eine neue Klasse des Sensors auf der Oberfläche einer bestimmten Art von Immunzellen. Mit einen Eindringling konfrontiert, würde die Sensoren Verschluss auf den Eindringling und lösen einen chemische Alarm, der andere Immunzellen um den Bereich für Krankheitserreger zu töten suchen gefördert. Es war eine schnelle und präzise Weise zu spüren und bakterielle Eindringlinge zu entfernen.

Medzhitov und Janeway die Entdeckung der Sensoren, jetzt bekannt als Toll-Like-Rezeptoren, enthüllt eine neue Dimension unserer Immunabwehr und wurde als ein grundlegendes Prinzip der Immunologie gefeiert. Es half auch ein medizinisches Rätsel zu lösen.

Infektionen produzieren manchmal eine katastrophale Körper-weiten Entzündung als Sepsis bezeichnet. Es wird gedacht, um rund 1 Million Menschen pro Jahr in den USA allein, bis zu schlagen, die Hälfte davon stirbt. Jahrelang dachten Wissenschaftler, dass eine bakterielle Toxin kann dazu führen, dass das Immunsystem auf diese Weise – Fehlfunktion aber Sepsis eigentlich nur eine Übertreibung eines der üblichen Abwehr gegen Bakterien und andere Eindringlinge ist. Statt lokal handeln, reagiert das Immunsystem versehentlich im ganzen Körper. "Was passiert bei septischem Schock, dass sehr viel stärker als nötig, diese Mechanismen aktiviert werden", sagte Medzhitov. "Und das ist, was tötet."

Medzhitov ist nicht Gefahren, Wissenschaft um Menschen zu heilen zu tun; Er ist mehr daran interessiert, grundlegende Fragen über das Immunsystem. Aber er argumentiert, dass Kuren werden nicht gefunden werden, haben Forscher die falschen Antworten auf grundlegende Fragen. Erst jetzt, dass Wissenschaftler haben ein klares Verständnis der zugrunde liegenden Sepsis Biologie entwickeln sie Behandlungen dieses Ziel die eigentliche Ursache der Erkrankung – die Überreaktion der Toll-Like-Rezeptoren. (Tests sind im Gange, und die Ergebnisse sind bisher vielversprechend). "Dreißig Jahre her, es war,"was auch immer septischen Schock verursacht, ist schlecht." Nun, jetzt wissen wir es nicht, ist", sagte Medzhitov. Medzhitov dachte, nachdem er und Captain Janeway Toll-Like-Rezeptoren entdeckt. Wenn das Immunsystem Spezialsensoren für Bakterien und anderen Eindringlingen hat, hatte vielleicht es Sensoren für andere Gegner unentdeckt. Das ist, wenn er begann, über parasitäre Würmer, IgE und Allergien. Und als er daran dachte, nicht Dinge summieren sich.

Es stimmt, dass das Immunsystem IgE macht, wenn es erkennt, dass parasitäre Würmer. Aber einige Studien deuten darauf hin, dass IgE ist nicht wirklich wichtig, diese Eindringlinge zu kämpfen. Wissenschaftler haben Mäuse entwickelt, die nicht IgE, zum Beispiel machen, und habe festgestellt, dass die Tiere gegen parasitäre Würmer noch verteidigen können. Und Medzhitov war skeptisch der Idee, dass allergene Proteine Parasit nachahmen. Ein Großteil der Allergene wie Nickel oder Penicillin, haben kein möglich Gegenstück in der Molekularbiologie ein Parasit.

Je mehr Medzhitov über Allergene nachdachte, desto weniger wichtig schien ihre Struktur. Vielleicht was Allergene verbindet, war nicht ihre Form, sondern was sie tun.

Wir wissen, dass Allergene oft körperliche Schäden verursachen. Sie rip offene Zellen, Membranen reizen, Proteine in Fetzen schneiden. Vielleicht Medzhitov dachte, Allergene so viel Schaden anrichten, dass wir eine Verteidigung gegen sie brauchen. "Wenn Sie denken, der die wichtigsten Symptome der allergischen Reaktionen – Schnupfen, Tränen, Niesen, Husten, Juckreiz, Erbrechen und Durchfall – all diese Dinge eine Sache gemeinsam haben", sagte Medzhitov. "sie alle haben mit Vertreibung zu tun." Plötzlich nahm das Elend von Allergien auf einen neuen Look. Allergien waren nicht den Körper geht drunter und drüber; Sie waren die körpereigene Strategie für die Allergene loszuwerden.

Derweil Medzhitov diese Möglichkeit näher untersuchte, fand er, dass die Idee von Zeit zu Zeit in den Jahren, nur um wieder begraben werden aufgetaucht war. Im Jahr 1991 z. B. argumentiert der Evolutionsbiologe Margie Profet, dass Allergien Giftstoffe gekämpft. Immunologen wies die Idee, vielleicht weil Profet ein Außenseiter war. Medzhitov fand es enorm hilfreich. "Es war befreiend," sagte er.

Zusammen mit zwei seiner Studenten, Noah Palm und Rachel Rosenstein veröffentlichte Medzhitov seine Theorie in Nature im Jahr 2012. Dann begann er zu testen. Zunächst überprüft er für einen Zusammenhang zwischen Schaden und Allergien. Er und seine Kollegen injizierten Mäusen mit PLA2, ein Allergen, das findet sich in Honig Bienengift und Zellmembranen zerreißt. Wie Medzhitov vorhergesagt hatte, nicht die Tiere Immunsystem reagieren auf PLA2 selbst. Nur wenn PLA2 offene Zellen gerissen hat das Immunsystem IgE-Antikörper produzieren.

Eine weitere Vorhersage Medzhitovs Theorie war, dass diese Antikörper würden die Mäusen schützen, anstatt nur krank machen. Um dies zu testen, folgten Medzhitov und seine Kollegen ihre ersten Injektion von PLA2 mit einer zweiten, viel größeren Dosis. Wenn die Tiere nicht zuvor PLA2 ausgesetzt hatte, schickte die Dosis ihre Körpertemperatur stürzen, manchmal tödlich. Aber die Mäuse, die ausgesetzt waren geordnet eine allergische Reaktion, die aus Gründen, die noch nicht klar, sind die Auswirkungen der PLA2 verringert.

Medzhitov wusste es, aber auf der anderen Seite des Landes lief ein anderer Wissenschaftler ein Experiment, das seine Theorie noch stärker unterstützen würde. Stephen Galli, Vorsitzender des Fachbereichs Pathologie an der Stanford University School of Medicine, verbrachte Jahre mit dem Studium von Mastzellen, die rätselhaften Immunzellen, die bei allergischen Reaktionen Menschen töten können. Er vermutete, dass Mastzellen im Körper tatsächlich helfen kann. Im Jahr 2006 fanden beispielsweise Galli und Kollegen, dass Mastzellen eine Toxin gefunden in Viper Venom zerstören. Diese Entdeckung führte Galli, wie Medzhitov, zu Fragen, ob Allergien schützende sein könnte.

Um dies herauszufinden, injiziert Galli und Kollegen ein bis zwei Stiche im Wert von Honig Bienengift Mäuse, woraufhin eine allergische Reaktion. Dann injiziert sie die gleichen Tiere mit einer lebensgefährlichen Dosis, um festzustellen, ob die Reaktion des Tieres Chance des Überlebens verbessert. Es tat. Darüber hinaus Wenn Galli Team der IgE-Antikörper in Mäusen, die nie zu den Venom ausgesetzt worden waren injiziert, wurden diese Tiere auch eine potenziell tödliche Dosis geschützt.

Medzhitov freute sich Galli Papier in der gleichen Ausgabe der Immunität zu entdecken, die getragen sein eigenes. "Es war gut zu sehen, dass jemand die gleichen Ergebnisse mit einem sehr unterschiedlichen Modell bekam. Das ist immer beruhigend"erzählte Medzhitov.

Doch Experimente links viel unbeantwortet. Wie genau hat die Schäden, die durch die Bee Venom führen zu eine IgE-Antwort? Und wie IgE schützen die Mäuse? Dies sind die Arten von Fragen, die Medzhitovs Team jetzt untersucht werden. Er zeigte mir einige der Experimente, als ich wieder im letzten Monat besucht. Wir tänzelte hinter einem massigen neue Gefrierschrank blockieren einen Korridor in einen Raum wo Jaime Cullen, ein Forscher-Mitarbeiter im Labor, viel Zeit verbringt zu schlüpfen. Sie stellte eine Flasche rosa Sirup unter dem Mikroskop und lud mich zu schauen. Ich konnte sehen, eine Flottille von Melone-förmige Objekte.

"Das sind die Zellen, die alle Probleme", sagte Medzhitov. Ich sah an Mastzellen, die wichtigsten Agenten von allergischen Reaktionen. Cullen studiert wie IgE Antikörper Riegel auf Mastzellen und prime zu empfindlich – oder in einigen Fällen, überempfindlich – auf Allergene.

Medzhitov prognostiziert, dass diese Experimente zeigen, dass Allergen-Erkennung wie ein Haus-Alarm-System ist. "Sie einen Einbrecher nicht von seinem Gesicht erkennen, sondern durch ein zerbrochenes Fenster erkennen können," sagte er. Die Schäden, die durch ein Allergen weckt das Immunsystem, die Moleküle in der Umgebung sammelt und bildet Antikörper zu ihnen. Jetzt kann der Verbrecher identifiziert worden und leichter aufgegriffene nächste Mal er versucht, zu brechen.

Allergien machen viel mehr Sinn im Sinne der Evolution als ein Haus-Alarmanlage, argumentiert Medzhitov. Giftige Chemikalien, haben lange von giftigen Tieren oder Pflanzen, menschliche Gesundheit bedroht. Allergien wären unsere Vorfahren geschützt haben, durch diese Chemikalien ausspülen. Und die Beschwerden unserer Vorfahren war, als diese Allergene ausgesetzt könnte führten zu sicherer Teile ihrer Umgebung bewegen.

Wie viele Anpassungen waren Allergien nicht perfekt. Sie senkte die Chancen des Sterbens von Giftstoffen, aber nicht die Gefahr beseitigen. Das Immunsystem überreagiert manchmal gefährlich, wie Richet und Protier entdeckt als die zweite Dosis der Anemone Allergen die Hunde getötet wurden sie experimentieren auf. Und das Immunsystem könnte manchmal runden eine harmlose molekulare Zuschauer wenn es auf eine Allergie-Alarm reagiert. Aber alles in allem Medzhitov argumentiert, die Vorteile von Allergien übertraf ihre Nachteile.

Dass Gleichgewicht mit dem Aufstieg des modernen westlichen Lebens verschoben, fügt er hinzu. Da wir mehr synthetische Chemikalien hergestellt, ausgesetzt wir uns zu einem breiteren Spektrum von Verbindungen, von die jede könnte potenziell Schaden verursachen und eine allergische Reaktion auslösen. Unsere Vorfahren konnten Allergene durch den Umstieg auf der anderen Seite des Waldes vermeiden, aber wir können nicht so leicht aus. "In diesem speziellen Fall die Umwelt hätten wir vermeiden drinnen, Leben ist", sagte Medzhitov.

Wissenschaftler sind diese Theorie sehr ernst. "Ruslan ist einer der profiliertesten Immunologen in der Welt", sagte Galli. "Wenn er denkt, es gibt eine Gültigkeit für diese Idee, denke ich, wird es viel Traktion."

Dunne, ist auf der anderen Seite skeptisch in Bezug auf die Idee, dass Medzhitovs Theorie alle Allergien erklärt. Medzhitov ist die riesige Vielfalt der Proteine zu unterschätzen, die Dunne und andere auf der Oberfläche von Würmern – Proteine zu finden sind, die durch eine Vielzahl von Allergenen in der modernen Welt nachgeahmt werden könnte. "Mein Geld ist mehr auf den Wurm ein," sagte er.

In den nächsten Jahren hofft Medzhitov, Skeptiker mit einem anderen Experiment zu überzeugen. Es ist unwahrscheinlich, dass die Debatte zu beenden, aber positive Ergebnisse würde bringen viel mehr Menschen über seine Art zu denken. Und schließlich zu einer Revolution im Umgang mit Allergien führen könnten.

Sitzen auf Cullens Labortisch ist ein Kunststoff-Box, die ein paar Mäuse beherbergt. Es gibt Dutzende mehr dieser Boxen im Keller des Gebäudes. Einige der Mäuse sind ganz gewöhnliche, aber andere sind nicht: mit Hilfe gentechnischer Methoden, Medzhitov Team hat die Tiere Fähigkeit, IgE entfernt. Sie können nicht Allergien bekommen.

Medzhitov und Cullen wird diese Allergie-freie Mäuse für die nächsten paar Jahre beobachten. Die Tiere können das Elend der Heuschnupfen verursacht durch die Ambrosia-Pollen, die unweigerlich in ihre Box auf Luftströmungen drift wird geschont werden. Aber Medzhitov sagt voraus, dass sie schlechter für sie werden. Nicht in der Lage, die Pollen und andere Allergene zu kämpfen, lassen sie diese toxische Moleküle, die in ihren Körper gelangen wo sie Organe und Gewebe schädigen.

"Es ist nie gemacht worden vor, also wir nicht wissen, was die Folgen sein werden," sagt Medzhitov. Aber wenn seine Theorie stimmt, das Experiment wird zeigen das unsichtbare Schild, dass Allergien, die uns zur Verfügung stellen.

Auch wenn das Experiment funktioniert genauso, wie er sagt, glaubt Medzhitov nicht, dass seine Ideen über Allergien so schnell wie seine Ideen über die Toll-Like-Rezeptoren siegen werden. Die Idee, dass allergische Reaktionen schlecht sind ist tief verwurzelt in den Köpfen der Ärzte. "Es ist mehr Trägheit zu sein", sagte er.

Aber Verständnis der Zweck von Allergien führen zu dramatischen Veränderungen auf wie sie behandelt werden. "Unseres Erachtens eine Implikation ist, dass jeder Versuch, komplett blockieren, allergische Abwehr eine schlechte Idee wäre," sagte er. Stattdessen sollten Allergiker warum eine Minderheit von Menschen verwandeln Sie eine schützende Reaktion in eine überempfindlich zu lernen. "Es ist das gleiche wie mit Schmerzen," sagte Medzhitov. "Kein Schmerz ist bei allen tödlich; normale Schmerz ist gut; zu viel Schmerz ist schlecht."

Vorerst jedoch gerne Medzhitov nur Leute aufhören, Allergien als eine Krankheit, trotz des Elends, die sie verursachen. "Sie sind Niesen, um sich zu schützen. Die Tatsache, dass Sie nicht wie das Niesen, die Pech gehabt,"sagte er, mit einem leichten Achselzucken. "Evolution ist es egal wie du dich fühlst."

Dieser Artikel erschien am Mosaik und ist hier unter Creative Commons Lizenz veröffentlicht. Bild von Placbo, Mcfarlandmo und Sergio Alvarez unter Creative Commons Lizenz.