Může být tato neobvyklá imunitní buňka příčinou cukrovky 1. typu?
Nedávný výzkum odhalil neobvyklý typ bílých krvinek, který by mohl být hlavním motorem autoimunity u diabetu 1. typu.
Mnoho odborníků se domnívá, že cukrovka 1. typu je typem onemocnění, ke kterému dochází, když imunitní systém napadne vlastní tkáň těla.
Ačkoli důkazy z mnoha studií silně naznačují, že diabetes 1. typu má autoimunitní původ, základní biologické mechanismy nejsou jasné.
Nová studie je dílem vědců z Lékařské fakulty Johns Hopkins University v Baltimoru a spolupracovníků z dalších institucí, včetně IBM Thomas J. Watson Research Center v Yorktown Heights, NY.
V Buňka autoři popisují, jak našli „neočekávaný“ hybrid B a T imunitních buněk, který „se podílí na zprostředkování autoimunity“.
Diskutují o tom, jak objev narušuje „paradigma“, že buňkami adaptivního imunitního systému mohou být pouze T nebo B buňky.
Toto zjištění také zpochybňuje pochybnosti, že někteří vědci vrhli na myšlenku, že „nepoctivý hybrid“ nebo „X buňka“ řídí autoimunitní reakci za diabetem 1. typu.
„Buňka, kterou jsme identifikovali,“ říká spoluautor studie Abdel-Rahim A. Hamad, docent patologie na Lékařské fakultě Univerzity Johna Hopkinse, „je hybridem mezi dvěma hlavními pracovníky adaptivního imunitního systému, B lymfocyty a T lymfocyty. “
Vysvětluje, že nejen našli takzvanou buňku X, ale také našli „silné důkazy o tom, že je hlavním faktorem autoimunitní odpovědi, o níž se předpokládá, že způsobuje cukrovku 1. typu“.
Varuje však, že jejich zjištění nestačí k prokázání, že hybridní buňka přímo způsobuje cukrovku 1. typu. Tento cíl by nyní měly sledovat další studie.
Cukrovka 1. typu a autoimunita
K cukrovce dochází, když je v krvi člověka příliš mnoho cukru nebo glukózy. U lidí s diabetem 1. typu se to vyvíjí, když pankreas nevytváří dostatek inzulínu, což je hormon, který pomáhá buňkám vstřebávat a využívat glukózu jako energii.
Mít příliš mnoho cukru v krvi je nebezpečné a způsobuje dlouhodobé poškození orgánů. Lidé s diabetem 1. typu musí užívat inzulín každý den.
Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) má asi 5% z 30,3 milionu lidí s diabetem ve Spojených státech typ 1.
Lékaři nazývali cukrovku 1. typu „juvenilní cukrovkou“, protože i když se může vyvinout v jakémkoli věku, častěji se vyskytuje během dětství.
Odborníci se domnívají, že diabetes 1. typu je autoimunitní stav, kdy imunitní systém napadá a ničí beta buňky produkující inzulín v pankreatu. Není jim však jasné, o jaké buněčné procesy se jedná.
Autoimunitní odpověď se opírá o dva typy bílých krvinek: B lymfocyty a T lymfocyty. Společně tyto dvě buňky identifikují a napadají entity, které představují hrozbu, jako jsou napadení bakteriemi, viry a jinými agenty.
Každá buňka má svůj vlastní typ buněčného receptoru, což je typ proteinu, který umožňuje specifické signály do buňky, pouze když se shoduje s jedinečným vazebným partnerem. B buňky tedy mají receptory B buněk (BCR) a T buňky mají receptory T buněk (TCR).
Hybrid má receptory T i B buněk
Hybridní buňka, kterou Hamad a jeho kolegové našli, je vzácná buňka „dual expressor (DE)“, která exprimuje fungující BCR a TCR.
Imunitní odpověď obvykle začíná, když sledovací buňka zvaná buňka prezentující antigen (APC) zahlédne útočníka a zachytí jeho podpis.
APC pak cestuje do rezervoáru, jako je lymfatická uzlina, která ukrývá nezralé B a T buňky a poskytuje jim podpis nebo antigen útočníka.
Nezralé T buňky s TCR, které odpovídají antigenu, reagují na předvolání APC převedením buď na zabíječské, nebo pomocné T buňky. Zabijácké T buňky reagují přímým útokem na vetřelce.
Pomocné T buňky však reagují spuštěním nezralých B buněk. Pokud mají B buňky odpovídající antigen, vytvářejí protilátky, které útočí a ničí útočníka. Pokud tak neučiní, vytvoří otisk antigenu, aby mohli v budoucnu zahájit útok.
Imunitní systém vidí jako cíl inzulín
U autoimunitních odpovědí však antigen neidentifikuje cizího útočníka, ale zdravé buňky ve vlastních tkáních těla. Výsledkem je silný útok, který může způsobit vážné poškození. U cukrovky typu 1 to vede ke zničení beta buněk pankreatu.
Ve své studijní práci autoři vysvětlují, že vědci plně nerozumí antigenům, které „řídí aktivaci autoreaktivních T buněk“, a to navzdory skutečnosti, že je vědci zkoumali „rozsáhle“.
V případě diabetu 1. typu se vědci domnívají, že imunitní systém považuje inzulín za antigen.
Hamad říká, že vědci obecně souhlasí s tím, že T buňky vidí inzulín jako antigen „když je hormon vázán na místo na APC známé jako HLA-DQ8“.
"Nicméně," dodává, "naše experimenty naznačují, že jde o slabou vazbu a pravděpodobně nespustí silnou imunitní reakci, která vede k cukrovce 1. typu."
On a jeho kolegové zjistili, že DE buňka, kterou objevili, produkuje jedinečný protein zvaný x-Id peptid. Pomocí různých buněčných experimentů ukázaly, že když peptid x-Id nahradí inzulín, vazba je mnohem těsnější a vede k imunitní reakci, která je o 10 000 silnější.
Potenciál pro screening a imunoterapii
Pomocí počítačových simulací byli vědci z IBM Thomas J. Watson Research Center schopni určit molekulární mechanismus vazby peptidu x-Id. Byli také schopni předpovědět, jak silná bude reakce T buněk.
Tým také zjistil, že lidé s diabetem 1. typu mají častěji DE lymfocyty a peptid x-Id v krvi než lidé bez cukrovky.
"Toto zjištění," tvrdí Hamad, "v kombinaci s naším závěrem, že peptid x-Id připravuje T buňky k přímému útoku na buňky produkující inzulín, silně podporuje spojení mezi DE buňkami a diabetem 1. typu."
Navrhuje, aby s dalším výzkumem mohly nálezy vést k vývoji screeningových metod, které by mohly identifikovat lidi s vyšším rizikem cukrovky 1. typu.
Další možností je, že nálezy mohou vést k imunoterapiím, které buď zničí DE buňky, nebo je pozmění tak, aby nemohly spustit autoimunitní reakci.
Hamad říká, že je dokonce možné, že jednoho dne zjistí, že DE buňky se účastní dalších autoimunitních onemocnění, jako je revmatoidní artritida a roztroušená skleróza.
"Na entitě, kterou jsme našli, je jedinečné to, že může fungovat jako B buňka i T buňka." To pravděpodobně zdůrazňuje autoimunitní reakci, protože jeden lymfocyt současně vykonává funkce, které obvykle vyžadují společné jednání dvou. “
Abdel-Rahim A. Hamad
