Može li ova neobična imunološka stanica biti uzrok dijabetesa tipa 1?
Nedavna istraživanja otkrila su neobičnu vrstu bijelih krvnih stanica koja bi mogla biti glavni pokretač autoimunosti kod dijabetesa tipa 1.
Mnogi stručnjaci vjeruju da je dijabetes tipa 1 vrsta stanja koja se javlja kada imunološki sustav napada vlastito tkivo tijela.
Međutim, iako dokazi iz brojnih studija snažno sugeriraju da dijabetes tipa 1 ima autoimuno podrijetlo, temeljni biološki mehanizmi nisu jasni.
Nova studija djelo je znanstvenika sa Medicinskog fakulteta Sveučilišta Johns Hopkins u Baltimoreu i suradnika iz drugih institucija, uključujući IBM-ov istraživački centar Thomas J. Watson u Yorktown Heightsu, NY.
U Ćelija autori opisuju kako su pronašli "neočekivani" hibrid B i T imunih stanica za koji se čini da je "uključen u posredovanje autoimunosti".
Oni raspravljaju o tome kako otkriće razbija "paradigmu" da stanice adaptivnog imunološkog sustava mogu biti samo T ili B stanice.
Otkriće također osporava sumnje da su se neki znanstvenici bacili na ideju da "nevaljali hibrid" ili "X stanica" pokreće autoimuni odgovor iza dijabetesa tipa 1.
"Stanica koju smo identificirali", kaže koautor studije Abdel-Rahim A. Hamad, izvanredni profesor patologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Johns Hopkins, "hibrid je između dva primarna radna konja adaptivnog imunološkog sustava, B limfociti i T limfociti. "
Objašnjava da su pronašli ne samo takozvanu X stanicu, već i da su pronašli "snažne dokaze da je ona glavni pokretač autoimunog odgovora za koji se vjeruje da uzrokuje dijabetes tipa 1".
Međutim, upozorava da njihova otkrića nisu dovoljna da dokažu da hibridna stanica izravno uzrokuje dijabetes tipa 1. Daljnje studije bi sada trebale slijediti ovaj cilj.
Dijabetes tipa 1 i autoimunitet
Dijabetes se javlja kada u krvi osobe ima previše šećera ili glukoze. U ljudi s dijabetesom tipa 1 to se razvija kada gušterača ne stvara dovoljno inzulina, što je hormon koji pomaže stanicama da apsorbiraju i koriste glukozu za energiju.
Previše šećera u krvi opasno je i dugoročno oštećuje organe. Osobe s dijabetesom tipa 1 moraju uzimati inzulin svaki dan.
Prema Centrima za kontrolu i prevenciju bolesti (CDC), oko 5% od 30,3 milijuna ljudi s dijabetesom u Sjedinjenim Državama ima tip 1.
Liječnici su dijabetes tipa 1 nazivali "maloljetnim dijabetesom", iako se, iako se može razviti u bilo kojoj dobi, češće javlja tijekom djetinjstva.
Stručnjaci vjeruju da je dijabetes tipa 1 autoimuno stanje u kojem imunološki sustav napada i uništava beta stanice u gušterači koje proizvode inzulin. Međutim, nisu jasni u vezi sa staničnim procesima.
Autoimuni odgovor oslanja se na dvije vrste bijelih krvnih stanica: B limfocite i T limfocite. Dvije stanice identificiraju i napadaju entitete koji predstavljaju prijetnju, poput napada bakterija, virusa i drugih sredstava.
Svaka stanica ima svoj tip staničnog receptora, koji je vrsta proteina koji dopušta određene signale u stanicu samo kada se podudara s jedinstvenim vezivnim partnerom. Dakle, B stanice imaju receptore za B stanice (BCR), a T stanice imaju receptore za T stanice (TCR).
Hibrid ima i receptore za T i B stanice
Hibridna stanica koju su Hamad i njegovi kolege pronašli rijetka je stanica s "dvostrukim ekspresorom (DE)" koja izražava djelotvorne BCR i TCR.
Imunološki odgovor obično započinje kada nadzorna stanica koja se naziva stanica koja prezentira antigen (APC) uoči napadača i uhvati svoj potpis.
APC zatim putuje do rezervoara, poput limfnog čvora, u kojem se nalaze nezrele B i T stanice i predstavlja im potpis ili antigen napadača.
Nezrele T stanice s TCR koji se podudaraju s antigenom reagiraju na poziv APC-a pretvarajući se u T stanice ubojice ili pomoćnice. T stanice ubojice reagiraju izravnim napadom na napadača.
T-stanice pomoćnice, međutim, reagiraju pokretanjem nezrelih B-stanica. Ako B stanice imaju odgovarajući antigen, stvaraju antitijela koja napadaju i uništavaju napadača. Ako to ne učine, naprave otisak antigena kako bi mogli napadati u budućnosti.
Imunološki sustav cilja na inzulin
Međutim, u autoimunim odgovorima antigen ne identificira stranog napadača, već zdrave stanice u vlastitim tkivima tijela. Rezultat je snažan napad koji može nanijeti ozbiljnu štetu. Kod dijabetesa tipa 1 to rezultira uništavanjem beta stanica gušterače.
U svom studijskom radu autori objašnjavaju da znanstvenici ne razumiju u potpunosti antigene koji "pokreću aktivaciju autoreaktivnih T stanica", unatoč činjenici da su ih istraživači "opsežno ispitivali".
U slučaju dijabetesa tipa 1, znanstvenici vjeruju da imunološki sustav inzulin vidi kao antigen.
Hamad kaže da se znanstvenici uglavnom slažu da T stanice vide inzulin kao antigen "kada je hormon vezan za mjesto na APC-u poznato kao HLA-DQ8".
"Međutim," dodaje, "naši eksperimenti pokazuju da je to slabo vezanje i da vjerojatno neće pokrenuti jaku imunološku reakciju koja dovodi do dijabetesa tipa 1".
On i njegovi kolege otkrili su da DE stanica koju su otkrili stvara jedinstveni protein nazvan x-Id peptid. Pomoću različitih eksperimenata na stanicama pokazali su da kada x-Id peptid zauzme mjesto inzulina, vezanje je mnogo čvršće i dovodi do imunološke reakcije koja je jača za 10.000.
Potencijal za screening i imunoterapiju
Korištenjem računalnih simulacija, istraživači iz IBM-ovog istraživačkog centra Thomas J. Watson uspjeli su odrediti molekularni mehanizam vezanja x-Id peptida. Također su mogli predvidjeti koliki će biti odgovor T stanica.
Tim je također otkrio da je vjerojatnije da ljudi s dijabetesom tipa 1 imaju DE limfocite i x-Id peptid u krvi od ljudi bez dijabetesa.
"Ovo otkriće," tvrdi Hamad, "u kombinaciji s našim zaključkom da peptid x-Id postavlja T stanice kako bi usmjerio napad na stanice koje proizvode inzulin, snažno podupire vezu između DE stanica i dijabetesa tipa 1."
Sugerira da bi, s više istraživanja, nalazi mogli dovesti do razvoja metoda probira koje mogu identificirati ljude s većim rizikom od dijabetesa tipa 1.
Druga je mogućnost da bi nalazi mogli dovesti do imunoterapija koje ili uništavaju DE stanice ili ih mijenjaju tako da ne mogu pokrenuti autoimunu reakciju.
Hamad kaže da je čak moguće da će jednog dana otkriti da su DE stanice uključene u druge autoimune bolesti poput reumatoidnog artritisa i multiple skleroze.
„Jedino što je jedinka koju smo pronašli je da može djelovati i kao B i kao T stanica. To vjerojatno naglašava autoimuni odgovor jer jedan limfocit istodobno obavlja funkcije koje obično zahtijevaju usklađeno djelovanje dvoje. "
Abdel-Rahim A. Hamad
