Kas see ebatavaline immuunrakk võib olla I tüüpi diabeedi põhjus?
Hiljutised uuringud on paljastanud ebatavalise valgeliblede tüübi, mis võib olla 1. tüüpi diabeedi korral peamine autoimmuunsuse põhjustaja.
Paljud eksperdid usuvad, et 1. tüüpi diabeet on teatud tüüpi haigus, mis tekib siis, kui immuunsüsteem ründab keha enda kudesid.
Kuigi arvukate uuringute tõendid viitavad tugevalt sellele, et I tüüpi diabeet on autoimmuunse päritoluga, ei ole nende aluseks olnud bioloogilised mehhanismid selged.
Uus uuring on teadlaste töö Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikoolis Baltimore'is, MD, ja kaastöötajad teistest asutustest, sealhulgas IBM Thomas J. Watsoni uurimiskeskusest Yorktown Heightsis, NY.
Sees Kamber Dokumendis kirjeldavad autorid, kuidas nad leidsid "ootamatu" B- ja T-immuunrakkude hübriidi, mis näib olevat "seotud autoimmuunsuse vahendamisega".
Nad arutavad, kuidas avastus lõhub “paradigma”, et adaptiivse immuunsüsteemi rakud võivad olla ainult T- või B-rakud.
See järeldus seab kahtluse alla ka selle, et mõned teadlased on võtnud idee, et “petturitest hübriid” või “X-rakk” juhib 1. tüüpi diabeedi taga autoimmuunset vastust.
"Rakk, mille oleme tuvastanud," ütleb uuringu kaasautor Abdel-Rahim A. Hamad, Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikooli patoloogia dotsent, "on hübriid adaptiivse immuunsüsteemi kahe peamise tööhobuse B vahel. lümfotsüüdid ja T-lümfotsüüdid. "
Ta selgitab, et nad ei leidnud mitte ainult nn X-rakku, vaid leidsid ka "tugevaid tõendeid selle kohta, et see on peamine autoimmuunse reaktsiooni tõukejõud, mis arvatavasti põhjustab I tüüpi diabeeti".
Kuid ta hoiatab, et nende järeldused ei ole piisavad tõestamaks, et hübriidrakk põhjustab otseselt 1. tüüpi diabeeti. Selle eesmärgi saavutamiseks peaksid nüüd olema täiendavad uuringud.
1. tüüpi diabeet ja autoimmuunsus
Diabeet tekib siis, kui inimese veres on liiga palju suhkrut või glükoosi. I tüüpi diabeediga inimestel tekib see siis, kui kõhunääre ei tooda piisavalt insuliini, see on hormoon, mis aitab rakkudel glükoosi energiaks omastada ja kasutada.
Liiga palju suhkrut veres on ohtlik ja kahjustab elundeid pikaajaliselt. 1. tüüpi diabeediga inimesed peavad insuliini võtma iga päev.
Haiguste tõrje ja ennetamise keskuste (CDC) andmetel on Ameerika Ühendriikide 30,3 miljonist diabeediga inimesest umbes 5% 1. tüüpi.
Arstid kutsusid 1. tüüpi diabeeti “juveniilseks diabeetiks”, sest kuigi see võib areneda igas vanuses, tekib see sagedamini lapsepõlves.
Eksperdid usuvad, et 1. tüüpi diabeet on autoimmuunne seisund, kus immuunsüsteem ründab ja hävitab kõhunäärmes insuliini tootvaid beeta-rakke. Neil pole aga selged seotud rakuprotsessid.
Autoimmuunne vastus tugineb kahte tüüpi valgelibledele: B-lümfotsüütidele ja T-lümfotsüütidele. Need kaks rakku tuvastavad ja ründavad koos üksusi, mis kujutavad endast ohtu, näiteks sissetungivad bakterid, viirused ja muud ained.
Igal rakul on oma tüüpi rakuretseptorid, mis on teatud tüüpi valk, mis lubab rakku spetsiifilisi signaale ainult siis, kui see sobib ainulaadse sidumispartneriga. Seega on B-rakkudel B-raku retseptorid (BCR) ja T-rakkudel T-raku retseptorid (TCR).
Hübriidil on nii T- kui ka B-raku retseptorid
Hübriidne rakk, mille Hamad ja tema kolleegid leidsid, on haruldane rakk “dual expressor (DE)”, mis väljendab töötavaid BCR-e ja TCR-e.
Immuunvastus algab tavaliselt siis, kui jälgimisrakk, mida nimetatakse antigeeni esitlevaks rakuks (APC), märkab sissetungijat ja tabab selle allkirja.
Seejärel liigub APC reservuaari, näiteks lümfisõlme, mis sisaldab ebaküpseid B- ja T-rakke, ning esitab neile sissetungija signatuuri või antigeeni.
Ebaküpsed T-rakud, millel on antigeeniga sobivad TCR-id, reageerivad APC kutsetele, muundudes kas tapja või abistaja T-rakkudeks. Tapja T-rakud reageerivad sissetungijat otse rünnates.
Abistaja T-rakud reageerivad aga ebaküpsete B-rakkude käivitamisega. Kui B-rakkudel on vastav antigeen, tekitavad nad antikehad, mis ründavad ja hävitavad sissetungijat. Kui nad seda ei tee, teevad nad antigeenist jälje, et saaksid tulevikus rünnaku korraldada.
Immuunsüsteem näeb insuliini sihtmärgina
Autoimmuunsete reaktsioonide korral ei identifitseeri antigeen aga võõrvõimu sissetungijat, vaid terveid rakke keha enda kudedes. Tulemuseks on võimas rünnak, mis võib põhjustada tõsiseid kahjustusi. 1. tüüpi diabeedi korral põhjustab see pankrease beeta-rakkude hävitamist.
Oma uurimuses selgitavad autorid, et teadlased ei mõista täielikult antigeene, mis "juhivad autoreaktiivsete T-rakkude aktiveerimist", hoolimata asjaolust, et teadlased on neid "põhjalikult" uurinud.
I tüüpi diabeedi puhul arvavad teadlased, et immuunsüsteem näeb antigeenina insuliini.
Hamad ütleb, et teadlased nõustuvad üldiselt, et T-rakud näevad insuliini antigeenina, "kui hormoon on seotud APC-s asuva kohaga, mida nimetatakse HLA-DQ8-ks".
"Kuid," lisab ta, "meie katsed näitavad, et see on nõrk seondumine ja tõenäoliselt ei põhjusta tugevat immuunreaktsiooni, mis viib I tüüpi diabeedini."
Ta ja tema kolleegid leidsid, et nende avastatud DE-rakk toodab ainulaadset valku nimega x-Id peptiid. Erinevate rakukatsete abil näitasid nad, et kui x-Id peptiid võtab insuliini asemele, on seondumine palju tihedam ja tekitab 10 000 tugevama immuunreaktsiooni.
Sõeluuringute ja immunoteraapia potentsiaal
Arvutisimulatsioonide abil suutsid IBM Thomas J. Watsoni uurimiskeskuse teadlased määrata x-Id peptiidiga seondumise molekulaarse mehhanismi. Nad suutsid ka ennustada, kui tugev T-raku reaktsioon on.
Meeskond leidis ka, et I tüüpi diabeediga inimestel on veres sagedamini DE-lümfotsüüdid ja x-Id peptiid kui diabeedita inimestel.
"See järeldus," väidab Hamad, "koos meie järeldusega, et x-Id peptiid eelistab T-rakke rünnaku suunamiseks insuliini tootvatele rakkudele, toetab tugevalt seost DE-rakkude ja I tüüpi diabeedi vahel."
Ta soovitab, et rohkemate uuringute korral võivad leiud viia selliste skriinimismeetodite väljatöötamiseni, mis võimaldavad tuvastada suurema I tüüpi diabeedi riskiga inimesi.
Teine võimalus on see, et leiud võivad viia immunoteraapiateni, mis kas hävitavad DE-rakke või muudavad neid nii, et need ei saaks käivitada autoimmuunset reaktsiooni.
Hamadi sõnul on isegi võimalik, et ühel päeval avastavad nad, et DE-rakud on seotud teiste autoimmuunhaigustega nagu reumatoidartriit ja hulgiskleroos.
„Leitud üksuse ainulaadne on see, et see võib toimida nii B- kui ka T-rakuna. See rõhutab ilmselt autoimmuunset vastust, kuna üks lümfotsüüt täidab samaaegselt funktsioone, mis tavaliselt nõuavad kahe kooskõlastatud tegevust. "
Abdel-Rahim A. Hamad
