Astman voimakas lisääntyminen viime vuosikymmeninä on erityisesti länsimaissa esiintyvä ongelma. Syyt tähän kehitykseen ovat suurelta osin tuntemattomia, mutta sekä geneettisillä että ympäristötekijöillä tiedetään olevan merkitystä. Yksi allergioiden lisääntymistä selittävä teoria on nk. hygieniahypoteesi, jonka mukaan vähäinen mikrobialtistus varhaisessa lapsuudessa aikaansaa elimistön Th1/Th2 -välittäjäainetasapainon siirtymisen Th2-suuntaiseksi johtaen allergioiden lisääntymiseen. Ympäristössä esiintyvät mikrobit tunnistetaan erilaisten Tollin kaltaisten (Toll-like) reseptorien avulla, jotka tunnistavat virusten ja bakteerien rakenteita ja aktivoivat luonnollisen immuniteetin järjestelmän. Reseptoreihin sitoutuvia ligandeja on käytetty tutkimuksissa suuntaamaan immuunivastetta allergioilta suojaavaan Th1-suuntaan, mutta tulokset ovat olleet vaihtelevia. Tutkimuksen tavoitteena oli luoda uusi hiiren astmamalli, jota käyttämällä voitiin tutkia eri Toll-like reseptoreihin sitoutuvien, bakteeri- ja virusperäisiä sekvenssejä tunnistavien ligandien (CpG, LPS, Pam3Cys ja Poly(I:C)) vaikutuksia astman kehittymiseen.

Tutkimuksessa havaittiin, että ihon kautta tapahtuva herkistyminen luonnonkumille ja myöhemmin hengitysteiden kautta tapahtuva altistus samalle allergeenille sai hiirillä aikaan voimakkaan allergisen Th2-tyypin keuhkotulehduksen, hengitysteiden reaktiivisuuden nousun ja allergeenispesifisten IgE -vasta-aineiden lisääntymisen veressä. Hengitysteiden kautta tapahtuva herkistyminen luonnonkumille sen sijaan lisäsi immuunivastetta hillitsevien välittäjäaineiden esiintymistä. Tutkimustulos osoittaa, että ihon kautta tapahtuva altistuminen allergisoivalle aineelle, kuten luonnonkumille, voi olla merkittävässä roolissa myöhemmässä alttiudessa sairastua astmaan ja allergioihin.

Ihonsisäisesti annosteltujen CpG:n, LPS:n, Pam3Cys:n ja Poly(I:C):n vaikutukset astmaan olivat riippuvaisia erityisesti annostellun ligandin pitoisuudesta. Bakteeriperäiset CpG, LPS ja Pam3Cys laskivat keuhkojen tulehdusta sekä Th2-sytokiinien tuotantoa, mutta virusperäisellä Poly(I:C):llä ei vastaavaa vaikutusta havaittu. CpG-molekyylien sivuvaikutuksena havaittiin lisäksi lisääntyneestä IFN-γ:n tuotannosta johtuvaa hengitysreaktiviteetin nousua, millä voi olla merkitystä erityisesti astman immunoterapiatutkimuksissa. Saadut tulokset tukevat hygieniahypoteesia, jonka mukaan altistuminen ympäristön endotoksiineille, kuten LPS:lle, voivat ehkäistä astman ja allergioiden myöhempää ilmentymistä.