Чи може ця незвичайна імунна клітина бути причиною діабету 1 типу?
Недавні дослідження виявили незвичний тип лейкоцитів, який може бути головним рушієм аутоімунітету при цукровому діабеті 1 типу.
Багато експертів вважають, що діабет 1 типу - це тип захворювання, який виникає, коли імунна система атакує власні тканини організму.
Однак, хоча дані численних досліджень твердо вказують на те, що діабет 1 типу має аутоімунне походження, основні біологічні механізми не були чіткими.
Нове дослідження - це робота вчених з Медичної школи університету Джона Гопкінса в Балтиморі, штат Медіка, та співробітників інших установ, зокрема дослідницького центру IBM Thomas J. Watson в Йорктаун-Гайтс, штат Нью-Йорк.
В Клітинка Автори описують, як вони знайшли "несподіваний" гібрид В і Т імунних клітин, який, здається, "бере участь у опосередкуванні аутоімунітету".
Вони обговорюють, як відкриття руйнує "парадигму", згідно з якою клітини адаптивної імунної системи можуть бути лише Т або В-клітинами.
Висновок також викликає сумніви в тому, що деякі вчені доводили ідею, що "гібрид-гібрид" або "Х-клітина" керує аутоімунною відповіддю за діабетом 1 типу.
«Клітина, яку ми ідентифікували, - говорить співавтор дослідження Абдель-Рахім А. Хамад, доцент кафедри патології Медичної школи Університету Джона Хопкінса, - є гібридом між двома основними робочими конями адаптивної імунної системи, В лімфоцити та Т-лімфоцити ".
Він пояснює, що вони не тільки знайшли так звану X-клітину, але й знайшли "вагомі докази того, що це є головним фактором аутоімунної відповіді, яка, як вважається, викликає діабет 1 типу".
Однак він застерігає, що їхніх результатів недостатньо, щоб довести, що гібридна клітина безпосередньо викликає діабет 1 типу. Подальші дослідження тепер повинні переслідувати цю мету.
Діабет 1 типу та аутоімунітет
Діабет виникає, коли в крові людини занадто багато цукру або глюкози. У людей з діабетом 1 типу це розвивається, коли підшлункова залоза не виробляє достатньо інсуліну - гормону, який допомагає клітинам засвоювати і використовувати глюкозу для отримання енергії.
Надмірна кількість цукру в крові небезпечна і спричиняє довгострокові пошкодження органів. Людям з діабетом 1 типу доводиться приймати інсулін щодня.
За даними Центрів контролю та профілактики захворювань (CDC), близько 5% із 30,3 мільйона людей, хворих на діабет у Сполучених Штатах, мають 1 тип.
Лікарі звикли називати діабет 1 типу «юнацьким діабетом», оскільки, хоча він може розвиватися в будь-якому віці, він частіше виникає в дитинстві.
Експерти вважають, що діабет 1 типу - це аутоімунне захворювання, при якому імунна система атакує та руйнує бета-клітини, що виробляють інсулін, у підшлунковій залозі. Однак їм незрозуміло, що стосується клітинних процесів.
Аутоімунна відповідь залежить від двох типів білих кров’яних клітин: В-лімфоцитів і Т-лімфоцитів. Разом дві клітини ідентифікують та атакують сутності, які представляють загрозу, такі як вторгнення бактерій, вірусів та інших агентів.
Кожна клітина має свій тип клітинного рецептора, який є типом білка, який пропускає певні сигнали в клітину лише тоді, коли вона збігається з унікальним зв'язуючим партнером. Таким чином, В-клітини мають рецептори В-клітин (BCR), а Т-клітини мають рецептори Т-клітин (TCR).
Гібрид має як Т, так і В-клітинні рецептори
Гібридна клітина, яку знайшли Хамад та його колеги, є рідкісною клітиною з подвійним експресором (ДЕ), яка експресує діючі BCR та TCR.
Імунна відповідь зазвичай починається, коли клітина спостереження, яка називається антигенпрезентаційною клітиною (APC), виявляє загарбника та фіксує свій підпис.
Потім APC вирушає у резервуар, такий як лімфатичний вузол, в якому перебувають незрілі В і Т-клітини і подається їм підпис, або антиген, загарбника.
Незрілі Т-клітини з TCR, які відповідають антигену, реагують на виклик APC, перетворюючись у Т-клітини-вбивці або помічники. Т-клітини-вбивці реагують, атакуючи безпосередньо загарбника.
Однак помічники Т-клітин реагують, запускаючи незрілі В-клітини. Якщо В-клітини мають відповідний антиген, вони виробляють антитіла, які атакують і знищують загарбника. Якщо цього не сталося, вони роблять відбиток антигену, щоб вони могли здійснити атаку в майбутньому.
Імунна система розглядає інсулін як ціль
Однак при аутоімунних реакціях антиген визначає не чужорідного загарбника, а здорові клітини у власних тканинах організму. Результат - потужна атака, яка може завдати серйозної шкоди. При діабеті 1 типу це призводить до руйнування бета-клітин підшлункової залози.
У своїй роботі автори пояснюють, що вчені не до кінця розуміють антигени, які "стимулюють активацію аутореактивних Т-клітин", незважаючи на те, що дослідники досліджували їх "широко".
У разі діабету 1 типу вчені вважають, що імунна система розглядає інсулін як антиген.
Хамад каже, що вчені загалом сходяться на думці, що Т-клітини розглядають інсулін як антиген, "коли гормон прив'язаний до місця на АРС, відомого як HLA-DQ8".
"Однак, - додає він, - наші експерименти вказують на те, що це слабке зв'язування і, ймовірно, не спровокує сильну імунну реакцію, що призводить до діабету 1 типу".
Він та його колеги виявили, що виявлена ними клітина DE виробляє унікальний білок, який називається пептидом x-Id. За допомогою різних експериментів на клітинах вони показали, що коли пептид x-Id замінює інсулін, зв’язування стає набагато жорсткішим і викликає імунну реакцію, яка сильніша на 10 000.
Потенціал для скринінгу та імунотерапії
За допомогою комп'ютерного моделювання дослідники з дослідницького центру IBM Thomas J. Watson змогли точно визначити молекулярний механізм зв'язування пептиду x-Id. Вони також змогли передбачити, наскільки сильною буде відповідь Т-клітин.
Команда також виявила, що люди з діабетом 1 типу частіше мають у крові лімфоцити та пептид x-Id, ніж люди без діабету.
"Цей висновок," стверджує Хамад, "у поєднанні з нашим висновком, що пептид x-Id грунтує Т-клітини, щоб спрямовувати атаку на клітини, що виробляють інсулін, сильно підтримує зв'язок між клітинами DE і діабетом 1 типу".
Він припускає, що при проведенні додаткових досліджень отримані результати можуть призвести до розробки скринінгових методів, які дозволять ідентифікувати людей з підвищеним ризиком діабету 1 типу.
Інша можливість полягає в тому, що отримані результати можуть призвести до імунотерапії, яка або руйнує клітини DE, або змінює їх, так що вони не можуть викликати аутоімунну реакцію.
Хамад каже, що навіть можливо, одного разу вони виявлять, що клітини ДЕ беруть участь в інших аутоімунних захворюваннях, таких як ревматоїдний артрит та розсіяний склероз.
«Унікальним для сутності, яку ми виявили, є те, що вона може діяти як В-клітина, так і Т-клітина. Це, ймовірно, посилює аутоімунну відповідь, оскільки один лімфоцит одночасно виконує функції, які зазвичай вимагають узгоджених дій двох людей ".
Абдель-Рахім А. Хамад
