При диабете 1 типа в организме вырабатываются иммунные клетки, нацеленные на бета-клетки поджелудочной железы, которые играют решающую роль в производстве и секреции инсулина. Одной из самых ранних мишеней этого иммунного ответа является определенная последовательность аминокислот или пептид в молекуле инсулина. Что запускает этот аутоиммунный ответ, остается неизвестным.
Теперь исследователи из Диабетического центра Джослина и Бостонского колледжа определили вид кишечной бактерии человека, которая вырабатывает белок, содержащий последовательность аминокислот, имитирующую пептид инсулина, на который нацелена иммунная система при диабете 1 типа . Анализ показал, что иммунные клетки , которые нацелены на пептид инсулина при диабете 1 типа, перекрестно реагируют с аналогичной последовательностью пептида кишечной бактерии, и что присутствие этой бактерии может ускорить начало диабета в мышиной модели диабета 1 типа. Что еще более важно, дальнейшее исследование также выявило связь между присутствием кишечной бактерии и развитием диабета 1 типа у детей с генетическим риском этого заболевания. Результаты опубликованы в PNAS ..
«Хотя генетика и семейный анамнез вносят свой вклад в риск развития диабета 1 типа, уровень заболеваемости диабетом 1 типа у детей растет темпами, превышающими то, что можно объяснить только на генетической основе », — сказал К. Рональд Кан, доктор медицинских наук, главный врач. Академический сотрудник Диабетического центра Джослина. «Наши результаты показывают, что воздействие пептида, вырабатываемого кишечными бактериями, который напоминает пептид инсулина, может стимулировать или усиливать аутоиммунный ответ , который инициирует диабет 1 типа».
Кан и его коллеги проанализировали микробные базы данных и выявили 47 микробных пептидов, совпадающих с пептидом инсулина, известным как мишень при диабете 1 типа, называемым пептидом insB:9-23, на 50 и более процентов. Затем команда синтезировала 17 наиболее похожих пептидов-кандидатов и проверила их на способность активировать insB:9-23-специфические иммунные клетки, которые возникают при диабете 1 типа. Ученые продемонстрировали, что только один из выбранных пептидов — пептид кишечной бактерии Parabacteriodes distasonis — может активировать иммунные клетки человека и мыши, специфичные к insB:9-23.
Затем исследователи показали, что введение этой бактерии мышам с генетическим риском развития диабета 1 типа приводило к более тяжелому воспалению в инсулин-продуцирующих островковых клетках поджелудочной железы и более раннему возникновению диабета. Анализ данных микробиома кишечника человека из исследования 269 младенцев в возрасте от 0 до трех лет, которые были генетически предрасположены к диабету 1 типа, показал, что дети, у которых эта бактерия присутствует в микробиоме кишечника в раннем возрасте, имеют гораздо более высокий риск развития диабета 1 типа. сахарный диабет, чем те, у кого его нет.
В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что пептиды в нормальном кишечном микробиоме могут имитировать пептид инсулина и потенциально могут вызывать начало или ускорять прогрессирование раннего диабета 1 типа. Эта концепция может применяться и к другим аутоиммунным заболеваниям .
«Множество исследований микробиома кишечника человека показали, что состав микробиоты кишечника у пациентов с аутоиммунными заболеваниями, включая рассеянный склероз, воспалительные заболевания кишечника и другие, значительно отличается от такового у здоровых людей», — сказал Кан. «Наши результаты демонстрируют новую связь, в которой существует молекулярная мимикрия между пептидом, вырабатываемым нормальными микробами кишечника, и аутоиммунным ответом при диабете 1 типа. Это предполагает возможность разработки новых инструментов, включая вакцины, антибиотики или пробиотики, для профилактики и лечения». лечение диабета 1 типа и, возможно, других аутоиммунных заболеваний».
