Алергія на котів, пилок і астма: атопія через призму генетики

Схильність до алергічного риніту, реакцій на тварин і астми описують спільним терміном «атопія», проте за цією назвою стоять різні біологічні механізми. Спільною для цих станів є відповідь типу 2 — узгоджена робота групи сигнальних молекул імунної системи, яка веде до вироблення антитіл класу IgE та запалення слизових оболонок. Генетична архітектура при цьому не є однаковою: окремі варіанти змінюють схильність до різних ланок цієї відповіді, а середовище й форма захворювання визначають, як саме вона проявиться. Генетика дає змогу розкласти спільний патерн на окремі біологічні компоненти.

Чому алергія на котів, пилок і астма можуть поєднуватися в однієї людини

Алергічний риніт, реакція на тварин і астма можуть виникати в однієї людини через схильність до алергічної сенсибілізації — стану, за якого імунна система виробляє специфічні антитіла класу IgE проти речовин, які зазвичай не провокують імунну реакцію. 

Цей механізм відрізняє алергію від непереносимості, і докладніше про це — у статті Харчова алергія та непереносимість: як розрізнити і що робити.

У деяких людей прояви атопії з'являються послідовно, починаючи зі шкіри: атопічний дерматит у ранньому дитинстві, згодом алергічний риніт, ще пізніше астма. Цей ланцюжок описують терміном «атопічний марш». Дані генетичних досліджень показують, що спільні локуси ризику (ділянки геному, асоційовані з ознакою) відображають саме внесок спадкових чинників у послідовний розвиток алергічних станів, тоді як унікальні для окремих хвороб локуси пояснюють тканинну специфіку проявів (Lawson et al., J. Allergy Clin. Immunol., 2025).

Така послідовність не є обов’язковою і може змінюватися: прояви можуть зʼявлятися в іншому порядку, обмежуватися одним органом або не розвинутися взагалі. Водночас астма не є формою алергії: вона неоднорідна за віком початку, характером запалення дихальних шляхів і відповіддю на лікування, і алергічна сенсибілізація супроводжує лише частину її форм (Porsbjerg et al., Lancet, 2023).

Що відбувається в дихальних шляхах, коли організм реагує на алерген

Реакція на алерген починається на епітелії — шарі клітин, який вистилає дихальні шляхи. Клітини епітелію розпізнають компоненти алергену через рецептори вродженого імунітету. Так, кліщовий алерген Der p2 активує рецептор TLR-4, який реагує на структури, характерні для мікроорганізмів, а серинові протеази пилку й кліщів діють через рецептор PAR-2, чутливий до розщеплення білків (Gauvreau et al., Allergy, 2023).

Після активації епітеліальні клітини вивільняють аларміни — сигнальні молекули, серед яких тимусний стромальний лімфопоетин (TSLP) та інтерлейкін-33. Аларміни запускають відповідь типу 2 і спричиняють вироблення цитокінів IL-4 та IL-13 різними ефекторними клітинами (Gauvreau et al., Allergy, 2023).

Інтерлейкіни IL-4 та IL-13 передають сигнал усередину клітини через шлях JAK-STAT — каскад білків, який доносить сигнал від рецептора на поверхні клітини до її ядра й змінює активність генів. Сила й характер цього сигналу залежать від інших внутрішньоклітинних програм, які працюють у клітині одночасно (Shankar et al., J. Allergy Clin. Immunol., 2022). Результат цієї стадії — перемикання B-лімфоцитів на вироблення IgE, еозинофільне запалення та збільшення продукції слизу в дихальних шляхах (Gauvreau et al., Allergy, 2023). Далі IgE звʼязується з високоафінними рецепторами на тучних клітинах, і повторний контакт з алергеном спричиняє вивільнення медіаторів, які викликають закладеність носа, чхання, кашель і бронхоспазм.

Які генетичні механізми формують схильність до різних атопічних проявів

Повногеномні асоціативні дослідження (GWAS) виявили 212 локусів ризику алергічної сенсибілізації. Більшість із них (136 локусів) асоційовані водночас з атопічним дерматитом, астмою, харчовою алергією та алергічним ринітом. Тобто спільна генетична основа в цих станів справді є. Виявлені варіанти розташовані переважно в некодувальних ділянках, а отже, найімовірніше, вони впливають на регуляцію активності генів, а не змінюють структуру білків (Lawson et al., J. Allergy Clin. Immunol., 2025). Оскільки ознака є кількісною і залежить від багатьох варіантів з малими ефектами, їхній сукупний внесок узагальнює полігенна оцінка схильності (PRS), використання якої при проведенні генетичних досліджень показує позицію людини відносно референтної популяції.

Гени, розташовані в локусах ризику, працюють на різних етапах описаної вище відповіді. Ген TSLP (thymic stromal lymphopoietin) кодує алармін, що ініціює відповідь на рівні епітелію. Ген IL13 (interleukin 13) кодує один із ключових цитокінів типу 2, а ген IL4R (interleukin 4 receptor) — рецепторну субодиницю, через яку сигнал IL-4 та IL-13 надходить у клітину. Ген FCER1A (Fc epsilon receptor Ia) кодує альфа-ланцюг високоафінного рецептора IgE, тобто працює вже на ефекторному етапі. 

Частина генетичних чинників астми лежить поза описаною вище відповіддю. Локус 17q21, у межах якого розташований ген GSDMB (gasdermin B), належить до найсильніших сигналів, пов'язаних з астмою, що починається в дитячому віці, і підтверджений у багатьох незалежних вибірках (Jakwerth et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2024). Ефект цього локусу пов’язаний з підвищеною вразливістю слизової оболонки дихальних шляхів до респіраторних вірусів і послабленням інтерферонової противірусної відповіді. Цей механізм працює поза алергічною сенсибілізацією, тобто астма має власні спадкові чинники ризику, не пов'язані з алергічною схильністю.

Як середовище впливає на прояв атопічної схильності

Наявність варіантів, асоційованих із підвищеною ймовірністю атопії, не означає, що стан розвинеться: це залежить від умов, у яких людина зростає й живе. Астма формується під дією численних генетичних факторів та чинників середовища та їхньої взаємодії протягом усього життя, а не в один момент (Koppelman et al., Lancet Respir. Med., 2025).

Одне з пояснень того, чому таких умов стало більше, пов'язує зростання поширеності алергічних станів із пошкодженням епітеліального бар'єра речовинами, кількість яких зросла разом з індустріалізацією та урбанізацією (Akdis, Nat. Rev. Immunol., 2021).

Для носіїв варіантів 17q21, асоційованих із підвищеним ризиком астми, значення мають респіраторні вірусні інфекції, перенесені в перші роки життя: саме на цій ланці й проявляється підвищена вразливість слизової (Jakwerth et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2024). Куріння, забруднене повітря у великих містах, шкідливі умови праці та надлишкова вага також належать до чинників, що впливають на ймовірність розвитку астми (Koppelman et al., Lancet Respir. Med., 2025).

Які генетичні чинники алергічної схильності можна побачити у звіті

Результати генетичного тестування описують стабільний спадковий складник схильності — варіанти, пов'язані з роботою сигнальних ланок відповіді типу 2 та з регуляцією IgE. В свою чергу, лабораторні дослідження відповідають на інше питання. Специфічні IgE та шкірні проби показують, до яких саме алергенів сформувалася алергічна сенсибілізація на момент обстеження. Генетичні дані цієї інформації не замінюють: вони описують схильність, тоді як обстеження допомагають пояснити поточний стан.

Генетичні чинники, повʼязані з алергічною схильністю, можна проаналізувати за допомогою ДНК-тестів Apixmed Prism: відповідні показники входять до звіту разом з іншими напрямами дослідження реакцій організму на зовнішні чинники. 

Як розуміти поєднання алергічних проявів

Спільне походження схильності не дає підстав вважати описані алергічні стани одним захворюванням: кожен із них має свій перебіг, конкретні тригери й відповідну тактику ведення. Водночас спільна схильність пояснює, чому ці стани можуть проявлятися разом.

Найбільше це стосується астми. Захворювання потребує окремої оцінки навіть за підтвердженої алергії: форма, вік маніфестації та характер запалення визначають лікування, тоді як алергічна сенсибілізація є лише одним із можливих механізмів розвитку хвороби.

Генетичний результат описує спадковий складник схильності. Прояви змінюються із сезоном, віком і умовами життя, тоді як генетичний складник залишається сталим. Перцентиль відображає, наскільки ваша генетична схильність відрізняється від більшості людей, а не ймовірність того, що у вас розвинеться конкретний стан. Рішення про обстеження й лікування ухвалюють за симптомами та результатами обстеження, які оцінює алерголог або пульмонолог.

Щоб доповнити результати обстежень спадковим контекстом, ознайомтеся з тестами Apixmed Prism, 

Результати генетичного тесту — це не діагноз і не заміна консультації лікаря. Звіт Apixmed Prism дає генетичний контекст, який доповнює результати обстежень і допомагає приймати рішення разом із лікарем.

Джерела

1. Akdis, C. A. (2021). Does the epithelial barrier hypothesis explain the increase in allergy, autoimmunity and other chronic conditions? Nature Reviews Immunology, 21(11), 739–751. https://doi.org/10.1038/s41577-021-00538-7 

2. Gauvreau, G. M., Bergeron, C., Boulet, L. P., Cockcroft, D. W., Côté, A., Davis, B. E., Leigh, R., Myers, I., OʼByrne, P. M., Sehmi, R. (2023). Sounding the alarmins — The role of alarmin cytokines in asthma. Allergy, 78(2), 402–417. https://doi.org/10.1111/all.15609 

3. Jakwerth, C. A., Weckmann, M., Illi, S., Charles, H., Zissler, U. M., Oelsner, M., Guerth, F., Omony, J., Nemani, S. S. P., Grychtol, R., Dittrich, A. M., Skevaki, C., Foth, S., Weber, S., Alejandre Alcazar, M. A., van Koningsbruggen-Rietschel, S., Brock, R., Blau, S., Hansen, G., Bahmer, T., Rabe, K. F., Brinkmann, F., Kopp, M. V., Chaker, A. M., Schaub, B., von Mutius, E., Schmidt-Weber, C. B.; ALLIANCE Study Group. (2024). 17q21 variants disturb mucosal host defense in childhood asthma. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 209(8), 947–959. https://doi.org/10.1164/rccm.202305-0934OC 

4. Correction to: 17q21 variants disturb mucosal host defense in childhood asthma. (2024). American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 209(12), 1519. https://doi.org/10.1164/rccm.v209erratum9 

5. Correction to: 17q21 variants disturb mucosal host defense in childhood asthma. (2024). American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 210(5), 697–698. https://doi.org/10.1164/rccm.v210erratum3 

6. Koppelman, G. H., Pino-Yanes, M., Melén, E., Powell, P., Bracke, K. R., Celedón, J. C., Brusselle, G. G. (2025). Genetic and environmental risk factors for asthma: towards prevention. The Lancet Respiratory Medicine, 13(11), 1011–1025. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(25)00256-5 

7. Lawson, L. P., Parameswaran, S., Panganiban, R. A., Constantine, G. M., Weirauch, M. T., Kottyan, L. C. (2025). Update on the genetics of allergic diseases. Journal of Allergy and Clinical Immunology. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2025.03.012 

8. Porsbjerg, C., Melén, E., Lehtimäki, L., Shaw, D. (2023). Asthma. The Lancet, 401(10379), 858–873. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(22)02125-0 

9. Shankar, A., McAlees, J. W., Lewkowich, I. P. (2022). Modulation of IL-4/IL-13 cytokine signaling in the context of allergic disease. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 150(2), 266–276. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2022.06.012