Je ta nenavadna imunska celica lahko vzrok za diabetes tipa 1?
Nedavne raziskave so odkrile nenavadno vrsto belih krvnih celic, ki bi lahko bile glavni dejavnik avtoimunosti pri diabetesu tipa 1.
Mnogi strokovnjaki menijo, da je diabetes tipa 1 vrsta bolezni, ki se pojavi, ko imunski sistem napade lastno tkivo telesa.
Čeprav dokazi iz številnih študij močno kažejo, da ima diabetes tipa 1 avtoimunski izvor, osnovni biološki mehanizmi niso jasni.
Nova študija je delo znanstvenikov na Medicinski fakulteti Univerze Johns Hopkins v Baltimoreju in sodelavcev iz drugih institucij, vključno z raziskovalnim centrom IBM Thomas J. Watson v Yorktown Heights v New Yorku.
V Celica avtorja opisujejo, kako so našli "nepričakovani" hibrid imunskih celic B in T, za katerega se zdi, da "sodeluje pri posredovanju avtoimunosti".
Razpravljajo o tem, kako odkritje poruši "paradigmo", da so celice prilagodljivega imunskega sistema lahko le celice T ali B.
Ugotovitev izpodbija tudi dvome, da so se nekateri znanstveniki odločili za idejo, da "prevarantski hibrid" ali "X-celica" poganja avtoimunski odziv za sladkorno boleznijo tipa 1.
"Celica, ki smo jo identificirali," pravi soavtor študije Abdel-Rahim A. Hamad, izredni profesor patologije na Medicinski fakulteti Univerze Johns Hopkins, "je hibrid med dvema glavnima delovnima konjema adaptivnega imunskega sistema, B limfociti in limfociti T. "
Pojasnjuje, da niso našli samo tako imenovane celice X, ampak da so našli tudi "trdne dokaze, da je glavni dejavnik avtoimunskega odziva, za katerega domnevno povzroča diabetes tipa 1".
Vendar opozarja, da njihove ugotovitve niso dovolj za dokazovanje, da hibridna celica neposredno povzroča diabetes tipa 1. Temu bi morale slediti nadaljnje študije.
Sladkorna bolezen tipa 1 in avtoimunost
Sladkorna bolezen se pojavi, kadar je v krvi človeka preveč sladkorja ali glukoze. Pri ljudeh s sladkorno boleznijo tipa 1 se to razvije, ko trebušna slinavka ne tvori dovolj insulina, to je hormona, ki celicam pomaga, da absorbirajo in porabijo glukozo za energijo.
Preveč sladkorja v krvi je nevarno in dolgoročno poškoduje organe. Ljudje s sladkorno boleznijo tipa 1 morajo jemati insulin vsak dan.
Po podatkih Centrov za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) ima približno 1% od 30,3 milijona bolnikov s sladkorno boleznijo v ZDA približno 1%.
Zdravniki so sladkorno bolezen tipa 1 včasih imenovali »mladostniški diabetes«, ker se, čeprav se lahko razvije v kateri koli starosti, pogosteje pojavi v otroštvu.
Strokovnjaki menijo, da je diabetes tipa 1 avtoimunsko stanje, pri katerem imunski sistem napada in uničuje beta celice, ki proizvajajo inzulin, v trebušni slinavki. Vendar jim niso jasni vpleteni celični procesi.
Avtoimunski odziv temelji na dveh vrstah belih krvnih celic: limfocitih B in limfocitih T. Dve celici skupaj identificirata in napadeta entitete, ki predstavljajo grožnjo, kot so napadi na bakterije, viruse in druge povzročitelje.
Vsaka celica ima svoj tip celičnega receptorja, ki je vrsta beljakovin, ki sprejemajo določene signale v celico le, če se ujema z edinstvenim vezavnim partnerjem. Tako imajo celice B receptorje B celice (BCR), celice T pa receptorje T celice (TCR).
Hibrid ima tako T kot B celične receptorje
Hibridna celica, ki so jo našli Hamad in njegovi kolegi, je redka celica z "dvojnim ekspresorjem (DE)", ki izraža delujoče BCR in TCR.
Imunski odziv se običajno začne, ko nadzorna celica, imenovana celica, ki predstavlja antigen (APC), opazi vsiljivca in zajame svoj podpis.
Nato APC odpotuje v rezervoar, kot je bezgavka, v kateri se nahajajo nezrele celice B in T ter jim predstavi podpis ali antigen napadalca.
Nezrele T-celice s TCR, ki se ujemajo z antigenom, se na poziv APC odzovejo s pretvorbo v T-celice morilke ali pomočnike. T-celice morilke reagirajo z neposrednim napadom na napadalca.
T-celice pomočnike pa se odzovejo tako, da sprožijo nezrele B-celice. Če imajo celice B ustrezen antigen, tvorijo protitelesa, ki napadajo in uničujejo napadalca. Če tega ne storijo, naredijo odtis antigena, da bodo lahko v prihodnosti napadli.
Imunski sistem vidi tarčo insulina
V avtoimunskih odzivih pa antigen ne prepozna tujega vsiljivca, temveč zdrave celice v lastnih telesnih tkivih. Rezultat je močan napad, ki lahko povzroči resno škodo. Pri diabetesu tipa 1 to povzroči uničenje beta celic trebušne slinavke.
V svojem študijskem prispevku avtorji pojasnjujejo, da znanstveniki ne razumejo v celoti antigenov, ki "poganjajo aktivacijo avtoreaktivnih T celic", kljub dejstvu, da so jih raziskovalci "obsežno pregledali".
V primeru diabetesa tipa 1 znanstveniki menijo, da imunski sistem vidi inzulin kot antigen.
Hamad pravi, da se znanstveniki na splošno strinjajo, da celice T vidijo inzulin kot antigen, "kadar je hormon vezan na mesto na APC, znano kot HLA-DQ8."
"Vendar," dodaja, "naši poskusi kažejo, da gre za šibko vezavo in verjetno ne bo sprožila močne imunske reakcije, ki vodi do diabetesa tipa 1."
S sodelavci je ugotovil, da celica DE, ki so jo odkrili, proizvaja edinstven protein, imenovan x-Id peptid. Z različnimi poskusi na celicah so pokazali, da ko peptid x-Id nadomesti inzulin, je vezava precej tesnejša in povzroči 10.000 močnejšo imunsko reakcijo.
Potencial za presejanje in imunoterapijo
Z uporabo računalniških simulacij so raziskovalci v raziskovalnem centru IBM Thomas J. Watson lahko natančno določili molekularni mehanizem vezave peptida x-Id. Lahko so tudi napovedali, kako močan bo odziv T celic.
Skupina je tudi ugotovila, da imajo ljudje s sladkorno boleznijo tipa 1 večjo verjetnost, da imajo v krvi limfocite DE in peptid x-Id kot ljudje brez diabetesa.
"Ta ugotovitev," trdi Hamad, "v povezavi z našim sklepom, da peptid x-Id prime T celice, da usmerja napad na celice, ki proizvajajo inzulin, močno podpira povezavo med celicami DE in diabetesom tipa 1."
Predlaga, da bi lahko z več raziskavami ugotovitve privedle do razvoja presejalnih metod, s katerimi bi lahko prepoznali ljudi z večjim tveganjem za diabetes tipa 1.
Druga možnost je, da bi ugotovitve lahko privedle do imunoterapije, ki bodisi uničijo celice DE bodisi jih spremenijo, tako da ne morejo sprožiti avtoimunske reakcije.
Hamad pravi, da je celo mogoče, da bodo nekega dne odkrili, da celice DE sodelujejo pri drugih avtoimunskih boleznih, kot sta revmatoidni artritis in multipla skleroza.
»Edinstveno pri entiteti, ki smo jo našli, je, da lahko deluje kot celica B in celica T. To verjetno poudarja avtoimunski odziv, ker en limfocit hkrati opravlja funkcije, ki običajno zahtevajo usklajena delovanja dveh. "
Abdel-Rahim A. Hamad
