Rola produkowanych w skórze małych pęcherzyków sekrecyjnych w postępie marszu alergicznego oraz bazująca na pęcherzykach nowoczesna strategia prewencyjna

Jak powstrzymać marsz alergiczny za pomocą pęcherzyków sekrecyjnych?

Marsz alergiczny (nazywany też marszem atopowym) to pojawianie się w określonej kolejności różnych schorzeń alergicznych u tego samego pacjenta. Najpierw, we wczesnym dzieciństwie, pojawia się atopowe zapalenie skóry, któremu często wkrótce towarzyszy alergia pokarmowa,  następnie pojawia się alergiczny nieżyt nosa, a finalnie u pacjenta może rozwinąć się astma oskrzelowa. Rozszyfrowanie, jaki mechanizm stoi za tym, że u osób, które wcześniej zachorowały na atopowe zapalenie skóry, dochodzi do indukcji kataru siennego i astmy jest celem badań dr. hab. Danuty Gutowskiej-Owsiak, prof. uczelni, z Międzyuczelnianego Wydziału Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, w ramach grantu FIRST TEAM finansowanego z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki 2021-2027 (FENG) przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej.  Efektem tych badań będzie opracowanie nowoczesnej strategii prewencyjnej, wpływającej na rozwój marszu alergicznego, na początku tej drogi i u pacjentów z rozwiniętą astmą.

„Wyniki naszych poprzednich badań pokazały, że komórki naskórka (keratynocyty) komunikują się z komórkami układu immunologicznego, wysyłając im określone sygnały, a u osób z atopowym zapaleniem skóry (AZS) dochodzi do rozregulowania tej komunikacji, co prowadzi do zmiany w funkcjonowaniu limfocytów T. Wiemy, że keranocyty produkują małe pęcherzyki sekrecyjne (w tym pęcherzyki zwane egzosomami), które przenikają do krwi i wraz z nią mogą trafiać do różnych organów, takich jak płuca, serce czy mózg, mogą więc wpływać na to, co się dzieje w całym organizmie. Dowiedliśmy, że u pacjentów z AZS te małe pęcherzyki niosą sygnały proalergiczne w skórze, a teraz chcemy lepiej zrozumieć, czy mogą one w jakiś sposób promować indukcję astmy u tych osób” – mówi prof. Danuta Gutowska-Owsiak.

Egzosomy i inne małe pęcherzyki sekrecyjne to struktury nanometrowej wielkości, czyli wielokrotnie mniejsze od komórek, jednocześnie bardzo elastyczne, przypominające nieco bańki mydlane, a więc bez trudu przeciskające się między komórkami w tkankach naszego ciała. Zawierają one ładunek molekularny (cargo),  np. różne białka i kwasy nukleinowe, czy cząstki sygnałowe, które w ten sposób mogą być transportowane na duże odległości w organizmie. Zawartość takiego pęcherzyka stanowi swego rodzaju wiadomość przesyłaną z komórki, która go wyprodukowała, do komórki, która jest jego odbiorcą. Komórka docelowa, po odebraniu wiadomości, może zmienić sposób swojego funkcjonowania.

„W naszym aktualnym projekcie, w badaniach prowadzonych na specjalnych modelach mysich, we współpracy z Uniwersytetem w Oksfordzie, chcemy zobaczyć, czy pęcherzyki wydzielane przez keranocyty w AZS mogą nieść proalergiczną informację do płuc i przyczyniać się przez to do wytworzenia alergicznego stanu zapalnego w układzie oddechowym i do indukcji astmy. Jeśli ta hipoteza zostanie potwierdzona, to warto będzie spróbować przeciwdziałać temu procesowi. Jeśli te badania zakończą się powodzeniem, to być może w przyszłości uda się opracować nową metodę prewencyjną i terapeutyczną dla pacjentów doświadczających marszu alergicznego” – tłumaczy prof. Danuta Gutowska-Owsiak.

Dr hab. n. med. Danuta Gutowska-Owsiak, prof. uczelni, uzyskała dyplom lekarski na Gdańskiej Akademii Medycznej (obecnie Gdański Uniwersytet Medyczny). Następnie rozpoczęła pracę naukową na Uniwersytecie w Liverpoolu w Wielkiej Brytanii, gdzie była zaangażowana w projekty badawcze dotyczące reumatoidalnego zapalenia stawów. Tam też ukończyła studia doktoranckie z zakresu immunologii. Następnie przez kilka lat pracowała na Uniwersytecie w Oxfordzie, w prestiżowym Weatherall Institute of Molecular Medicine, badając wpływ zapalenia alergicznego na funkcjonowanie bariery naskórka u pacjentów z atopowym zapaleniem skóry. Od 2017 r. związana z Międzyuczelnianym Wydziałem Biotechnologii Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, gdzie kontynuuje badania dotyczące wpływu komórek naskórka na rozwój alergii. Aktualnie jest kierownikiem Pracowni Immunologii Doświadczalnej i Translacyjnej. Ponadto prof. Danuta Gutowska-Owsiak prowadzi działalność edukacyjną, popularyzując naukę i jej umiędzynarodowienie za co została nagrodzona Science Advocacy Star. Naukowczyni była już wcześniej nagradzana przez Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, uzyskując grant badawczy w programie First Team (edycja 2/2016). Jest również laureatką nagrody „Young Investigator Award” przyznawaną przez British Society for Investigative Dermatology oraz prestiżowego stypendium Narodowego Centrum Nauki-UE im. Marii Skłodowskiej-Curie COFUND POLONEZ. W 2024 r. została wybrana na współprzewodniczącą European Epithelial Barrier Research Network (E2BRN) oraz nominowana do dołączenia do AcademiaNet, czyli sieci wybitnych kobiet-naukowców w Europie i poza nią.