Θα μπορούσε αυτό το ασυνήθιστο ανοσοκύτταρο να είναι η αιτία του διαβήτη τύπου 1;
Πρόσφατη έρευνα αποκάλυψε έναν ασυνήθιστο τύπο λευκών αιμοσφαιρίων που θα μπορούσε να είναι ο κύριος παράγοντας αυτοανοσίας στον διαβήτη τύπου 1.
Πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι ο διαβήτης τύπου 1 είναι ένας τύπος κατάστασης που εμφανίζεται όταν το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται στον ιστό του ίδιου του σώματος.
Ωστόσο, παρόλο που στοιχεία από πολλές μελέτες δείχνουν έντονα ότι ο διαβήτης τύπου 1 έχει αυτοάνοση προέλευση, οι βασικοί βιολογικοί μηχανισμοί δεν ήταν σαφείς.
Η νέα μελέτη είναι έργο επιστημόνων της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, MD και συνεργάτες από άλλα ιδρύματα, συμπεριλαμβανομένου του ερευνητικού κέντρου IBM Thomas J. Watson στο Yorktown Heights, NY.
Σε ένα Κύτταρο χαρτί, οι συγγραφείς περιγράφουν πώς βρήκαν ένα "απροσδόκητο" υβρίδιο των ανοσοκυττάρων Β και Τ που φαίνεται "να εμπλέκεται στη διαμεσολάβηση της αυτοανοσίας".
Συζητούν πώς η ανακάλυψη σπάει το «παράδειγμα» ότι τα κύτταρα του προσαρμοστικού ανοσοποιητικού συστήματος μπορούν να είναι μόνο κύτταρα Τ ή Β.
Το εύρημα αμφισβητεί επίσης αμφιβολίες ότι ορισμένοι επιστήμονες έχουν ρίξει την ιδέα ότι ένα «αδρανές υβρίδιο» ή «Χ κύτταρο» οδηγεί την αυτοάνοση απόκριση πίσω από τον διαβήτη τύπου 1.
«Το κύτταρο που έχουμε εντοπίσει», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Abdel-Rahim A. Hamad, αναπληρωτής καθηγητής παθολογίας στη Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Johns Hopkins, «είναι ένα υβρίδιο μεταξύ των δύο κύριων εργατικών μονάδων του προσαρμοστικού ανοσοποιητικού συστήματος, B λεμφοκύτταρα και Τ λεμφοκύτταρα. "
Εξηγεί ότι όχι μόνο βρήκαν το λεγόμενο κύτταρο X, αλλά βρήκαν επίσης «ισχυρές ενδείξεις για το ότι είναι σημαντικός παράγοντας της αυτοάνοσης απόκρισης που πιστεύεται ότι προκαλεί διαβήτη τύπου 1».
Ωστόσο, προειδοποιεί ότι τα ευρήματά τους δεν είναι αρκετά για να αποδείξουν ότι το υβριδικό κύτταρο προκαλεί άμεσα διαβήτη τύπου 1. Περαιτέρω μελέτες πρέπει τώρα να επιδιώκουν αυτόν τον στόχο.
Διαβήτης τύπου 1 και αυτοανοσία
Ο διαβήτης εμφανίζεται όταν υπάρχει πάρα πολύ σάκχαρο ή γλυκόζη στο αίμα ενός ατόμου. Σε άτομα με διαβήτη τύπου 1, αυτό αναπτύσσεται όταν το πάγκρεας δεν παράγει αρκετή ινσουλίνη, η οποία είναι η ορμόνη που βοηθά τα κύτταρα να απορροφήσουν και να χρησιμοποιήσουν γλυκόζη για ενέργεια.
Η υπερβολική ζάχαρη στο αίμα είναι επικίνδυνη και προκαλεί μακροχρόνια βλάβη στα όργανα. Τα άτομα με διαβήτη τύπου 1 πρέπει να λαμβάνουν ινσουλίνη κάθε μέρα.
Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC), περίπου το 5% των 30,3 εκατομμυρίων ατόμων με διαβήτη στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν τύπο 1.
Οι γιατροί καλούσαν τον διαβήτη τύπου 1 «νεανικό διαβήτη» επειδή, αν και μπορεί να αναπτυχθεί σε οποιαδήποτε ηλικία, εμφανίζεται συχνότερα κατά την παιδική ηλικία.
Οι ειδικοί πιστεύουν ότι ο διαβήτης τύπου 1 είναι μια αυτοάνοση κατάσταση όπου το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται και καταστρέφει τα βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στο πάγκρεας. Ωστόσο, δεν είναι σαφείς για τις κυτταρικές διεργασίες που εμπλέκονται.
Η αυτοάνοση απόκριση βασίζεται σε δύο τύπους λευκών αιμοσφαιρίων: Β λεμφοκύτταρα και Τ λεμφοκύτταρα. Μαζί, τα δύο κύτταρα εντοπίζουν και επιτίθενται σε οντότητες που παρουσιάζουν απειλή, όπως εισβολή βακτηρίων, ιών και άλλων παραγόντων.
Κάθε κύτταρο έχει τον δικό του τύπο κυτταρικού υποδοχέα, ο οποίος είναι ένας τύπος πρωτεΐνης που επιτρέπει συγκεκριμένα σήματα μέσα στο κύτταρο όταν ταιριάζει με έναν μοναδικό συνεργάτη σύνδεσης. Έτσι, τα Β κύτταρα έχουν υποδοχείς Β κυττάρων (BCRs) και τα Τ κύτταρα έχουν υποδοχείς Τ κυττάρων (TCR).
Το υβρίδιο έχει υποδοχείς Τ και Β κυττάρων
Το υβριδικό κύτταρο που βρήκε ο Hamad και οι συνάδελφοί του είναι ένα σπάνιο κύτταρο «διπλού εκφραστή (DE)» που εκφράζει λειτουργικά BCR και TCR.
Η ανοσοαπόκριση αρχίζει συνήθως όταν ένα κελί παρακολούθησης που ονομάζεται κύτταρο παρουσίασης αντιγόνου (APC) εντοπίζει έναν εισβολέα και καταγράφει την υπογραφή του.
Στη συνέχεια, το APC ταξιδεύει σε μια δεξαμενή, όπως ένας λεμφαδένας, που φιλοξενεί ανώριμα κύτταρα Β και Τ και τα παρουσιάζει με την υπογραφή ή το αντιγόνο του εισβολέα.
Ανώριμα Τ κύτταρα με TCR που ταιριάζουν με το αντιγόνο ανταποκρίνονται στις κλήσεις APC μετατρέποντάς τους είτε σε φονικά είτε βοηθητικά Τ κύτταρα. Τα κύτταρα T Killer αντιδρούν επιτίθενται άμεσα στον εισβολέα.
Τα βοηθητικά Τ κύτταρα, ωστόσο, αποκρίνονται ενεργοποιώντας ανώριμα Β κύτταρα. Εάν τα κύτταρα Β έχουν το αντίστοιχο αντιγόνο, δημιουργούν αντισώματα που επιτίθενται και καταστρέφουν τον εισβολέα. Εάν δεν το κάνουν, δημιουργούν ένα αποτύπωμα του αντιγόνου έτσι ώστε να μπορούν να προκαλέσουν επίθεση στο μέλλον.
Το ανοσοποιητικό σύστημα βλέπει την ινσουλίνη ως στόχο
Ωστόσο, στις αυτοάνοσες αποκρίσεις, το αντιγόνο δεν αναγνωρίζει έναν ξένο εισβολέα, αλλά υγιή κύτταρα στους ιστούς του ίδιου του σώματος. Το αποτέλεσμα είναι μια ισχυρή επίθεση που μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ζημιές. Στον διαβήτη τύπου 1, αυτό έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή των β-κυττάρων του παγκρέατος.
Στο έγγραφο μελέτης τους, οι συγγραφείς εξηγούν ότι οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως τα αντιγόνα που «οδηγούν στην ενεργοποίηση των αυτοαντιδραστικών Τ κυττάρων», παρά το γεγονός ότι οι ερευνητές τα έχουν εξετάσει «εκτενώς».
Στην περίπτωση του διαβήτη τύπου 1, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα βλέπει την ινσουλίνη ως αντιγόνο.
Ο Hamad λέει ότι οι επιστήμονες συμφωνούν γενικά ότι τα Τ κύτταρα βλέπουν την ινσουλίνη ως αντιγόνο «όταν η ορμόνη συνδέεται με μια τοποθεσία στο APC γνωστή ως HLA-DQ8».
«Ωστόσο,» προσθέτει, «τα πειράματά μας δείχνουν ότι είναι μια αδύναμη δέσμευση και δεν είναι πιθανό να προκαλέσει την ισχυρή ανοσολογική αντίδραση που οδηγεί σε διαβήτη τύπου 1».
Αυτός και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι το κύτταρο DE που ανακάλυψαν παράγει μια μοναδική πρωτεΐνη που ονομάζεται πεπτίδιο x-Id. Μέσω διαφόρων κυτταρικών πειραμάτων, έδειξαν ότι όταν το x-Id πεπτίδιο αντικαθιστά την ινσουλίνη, η σύνδεση είναι πολύ πιο αυστηρή και προκαλεί ανοσολογική αντίδραση που είναι 10.000 ισχυρότερη.
Δυνατότητα διαλογής και ανοσοθεραπείας
Χρησιμοποιώντας προσομοιώσεις υπολογιστών, οι ερευνητές στο IBM Thomas J. Watson Research Center κατάφεραν να εντοπίσουν τον μοριακό μηχανισμό της δέσμευσης πεπτιδίου x-Id. Ήταν επίσης σε θέση να προβλέψουν πόσο ισχυρή θα ήταν η απόκριση των Τ κυττάρων.
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι τα άτομα με διαβήτη τύπου 1 είναι πιο πιθανό να έχουν DE λεμφοκύτταρα και x-Id πεπτίδιο στο αίμα τους από άτομα χωρίς διαβήτη.
«Αυτό το εύρημα», υποστηρίζει ο Hamad, «σε συνδυασμό με το συμπέρασμά μας ότι το πεπτίδιο x-Id πυροδοτεί τα Τ κύτταρα να κατευθύνουν την επίθεση στα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη, υποστηρίζει έντονα τη σύνδεση μεταξύ των κυττάρων DE και του διαβήτη τύπου 1».
Προτείνει ότι, με περισσότερη έρευνα, τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη μεθόδων διαλογής που μπορούν να εντοπίσουν άτομα με υψηλότερο κίνδυνο διαβήτη τύπου 1.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ανοσοθεραπείες που είτε καταστρέφουν τα κύτταρα DE είτε τα τροποποιούν έτσι ώστε να μην μπορούν να προκαλέσουν μια αυτοάνοση αντίδραση.
Ο Hamad λέει ότι είναι ακόμη πιθανό, μια μέρα, να ανακαλύψουν ότι τα κύτταρα DE εμπλέκονται σε άλλες αυτοάνοσες ασθένειες όπως η ρευματοειδής αρθρίτιδα και η σκλήρυνση κατά πλάκας.
«Αυτό που είναι μοναδικό για την οντότητα που βρήκαμε είναι ότι μπορεί να λειτουργήσει τόσο ως κελί Β όσο και ως κελί Τ. Αυτό πιθανώς τονίζει την αυτοάνοση απόκριση επειδή ένα λεμφοκύτταρο εκτελεί ταυτόχρονα τις λειτουργίες που απαιτούν συνήθως τις συντονισμένες ενέργειες των δύο. "
Abdel-Rahim A. Hamad
