Открытие на мышах открывает новую возможность для снижения заболеваемости диабетом 1 типа.
Заболевание диабетом 1 типа прогрессирует. Ученые не совсем уверены, почему это так, но увеличение числа новых случаев делает задачу понимания этого чрезвычайно важной задачей.
Новое исследование, появившееся в журнале Science Immunology, предполагает, что переключение приводит к тому, что иммунная система организма начинает разрушать свой инсулин, что приводит к возникновению диабета.
Если это открытие на мышах распространить на людей, оно может позволить раннее обнаружение и разработку профилактических методов лечения диабета 1 типа.
Проблема диабета
Клетки человека получают энергию из глюкозы, которая является сахаром в крови. Инсулин, гормон, вырабатываемый бета-клетками в островках Лангерганса поджелудочной железы, позволяет организму поглощать глюкозу.
У здорового человека бета-клетки вырабатывают достаточно инсулина, чтобы позволить организму потреблять доступную глюкозу в кровотоке. Однако недостаток инсулина может быть смертельным.
При диабете 1 типа иммунная система организма атакует и разрушает бета-клетки, вырабатывающие инсулин. Это лишает клетки организма энергии, которую иначе обеспечивала бы глюкоза.
В Соединенных Штатах около 1,25 миллиона человек, живущих с диабетом 1 типа, зависят от постоянного мониторинга уровня сахара в крови и инъекций инсулина . Некоторым людям с диабетом 2 типа также требуется инсулиновая терапия, поскольку их бета-клетки перестали вырабатывать инсулин.
Первичные исследования проведенные более 40 лет назад выявили связь между диабетом 1 -го типа и определенными версиями HLA (антиген лейкоцитов человека). 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 типа 1, вызывают изменение того, как фрагменты инсулина представляются Т-клеткам.
Как этот процесс работает и почему он приводит к разрушению бета-клеток Т-клетками, остается без ответа.
Дробный подход дает результаты
Новый доклад, созданный учеными из Scripps Research и возглавляемый профессором иммунологии и микробиологии Люком Тейтоном, доктором философии, раскрыл вероятный механизм, по крайней мере, у мышей.
В ходе серии экспериментов, проведенных в течение 5 лет, команда профессора Тейтона исследовала образцы крови у мышей с недиабетической избыточной массой тела, которые считаются кандидатами на заболевание.
Ученые секвенировали отдельные Т-клетки из крови испытуемых, а затем анализировали 4 терабайта данных, полученных секвенированием.
«Используя одноклеточные технологии для изучения преддиабетической фазы заболевания, 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 «переключатель P9». Это позволило определенной популяции Т-клеток, которые могут преимущественно связываться с типами HLA, ассоциированными с диабетом 1 типа, атаковать бета-клетки.
Однако клетки, использующие этот механизм, существовали недолго, вызывая волну разрушения инсулина и затем полностью исчезали. Это может объяснить, почему другие исследователи не видели аналогичных результатов у людей с диабетом — клетки переключения давно исчезли к тому времени, когда появляются симптомы диабета.
Поиск человека с переключателем P9
Если эти идеи применимы к людям, они могут стать первым шагом к профилактике диабета 1 типа. «Переводческий аспект этого исследования — это то, что мне больше всего нравится», — признается профессор Тейтон.
Он получил одобрение, чтобы начать расследование, могут ли его результаты быть применимы к людям.
Диабет 1 типа имеет сильную генетическую связь — для тех, кто имеет непосредственное отношение к заболеванию, риск его развития в 20 раз выше.
Профессор Тейтон и его команда планируют найти контрольные переключающие клетки P9 в крови у 30 таких подверженных риску субъектов, у которых еще не было симптомов заболевания.
Если исследователи действительно найдут переключатель и подтвердят его роль в диабете 1 типа, открытие может предложить врачам и людям новую возможность для раннего выявления. Это может также обеспечить временное окно, в течение которого ученые могут разработать новые методы лечения, чтобы предотвратить развитие этого опасного для жизни состояния.
