Ученые определили триггер диабета 1 типа у мышей
Открытие на мышах предлагает новую возможность для снижения заболеваемости диабетом 1 типа.
Число случаев диабета 1 типа растет. Ученые не совсем уверены, почему это так, но рост числа новых случаев делает гонку за понимание этого опасного для жизни состояния более актуальным, чем когда-либо.
В журнале появляется новое исследование Наука Иммунологияпредполагает, что переключение заставляет иммунную систему организма разрушать инсулин, что приводит к развитию диабета.
Если это открытие, сделанное на мышах, будет распространено на людей, оно может способствовать раннему выявлению и разработке профилактических методов лечения диабета 1 типа.
Проблема диабета
Человеческие клетки получают энергию из глюкозы, которая является сахаром в кровотоке. Инсулин, гормон, вырабатываемый бета-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, позволяет организму усваивать глюкозу.
У здорового человека бета-клетки производят достаточно инсулина, чтобы позволить организму потреблять доступную глюкозу из кровотока. Однако недостаток инсулина может быть фатальным.
При диабете 1 типа иммунная система организма атакует и разрушает бета-клетки, производящие инсулин. Это лишает клетки организма энергии, которую в противном случае обеспечивала бы глюкоза.
В Соединенных Штатах около 1,25 миллиона человек, живущих с диабетом 1 типа, зависят от постоянного контроля уровня сахара в крови и инъекций инсулина. Некоторым людям с диабетом 2 типа также требуется инсулинотерапия, поскольку их бета-клетки перестали вырабатывать инсулин.
Важное исследование, проведенное более 40 лет назад, выявило связь между диабетом 1 типа и некоторыми версиями HLA (человеческий лейкоцитарный антиген). Эти белки живут на поверхности клеток и инструктируют иммунную систему атаковать чужеродные организмы и вещества.
Конкретные формы HLA, которые в большей степени связаны с диабетом 1 типа, вызывают изменение того, как фрагменты инсулина представлены Т-клеткам.
Как работает этот процесс и почему он заставляет Т-клетки разрушать бета-клетки, остается без ответа.
Детальный подход дает результаты
Новый отчет, составленный учеными из Scripps Research и возглавляемый профессором иммунологии и микробиологии Люком Тейтоном, доктором медицины, раскрыл вероятный механизм, по крайней мере, у мышей.
В ходе серии экспериментов в течение 5 лет команда профессора Тейтона исследовала образцы крови недиабетических мышей с избыточным весом, которые считались кандидатами на заболевание.
Ученые секвенировали отдельные Т-клетки из крови субъектов, а затем проанализировали 4 терабайта данных, полученных в результате секвенирования.
«Используя одноклеточные технологии для изучения преддиабетической фазы [болезни], мы смогли механически связать специфические антиинсулиновые Т-клетки с аутоиммунным ответом, наблюдаемым при диабете 1 типа», - говорит профессор Тейтон.
Анализ ученых выявил механизм, который они назвали «переключателем P9». Это позволило определенной популяции Т-клеток, которые могут предпочтительно связываться с типами HLA, связанными с диабетом 1 типа, атаковать бета-клетки.
Однако клетки, использующие этот механизм, просуществовали недолго, вызывая волну разрушения инсулина, а затем полностью исчезнув. Это может объяснить, почему другие исследователи не наблюдали подобных результатов у людей с диабетом - клетки-переключатели уже давно исчезли к тому времени, когда появились симптомы диабета.
Ищу человеческий переключатель P9
Если эти идеи применимы к людям, они могут стать первым шагом на пути к профилактике диабета 1 типа. «Меня больше всего волнует переводческий аспект этого исследования», - признает профессор Тейтон.
Он получил разрешение начать расследование, применимы ли его открытия к людям.
Диабет 1 типа имеет прочную генетическую связь - для тех, у кого есть ближайшие родственники с этим заболеванием, риск его развития в 20 раз выше.
Профессор Тейтон и его команда планируют поиск контрольных клеток-переключателей P9 в крови 30 субъектов из группы риска, которые еще не испытали симптомы болезни.
Если исследователи действительно найдут переключатель и подтвердят его роль в развитии диабета 1 типа у человека, это открытие может предложить врачам и людям новую возможность для раннего обнаружения. Это также может предоставить временное окно, в течение которого ученые могут разработать новые методы лечения, чтобы предотвратить развитие этого опасного для жизни состояния.
