Как одна кишечная бактерия может вызвать диабет 1 типа.
Исследование показало, что бактерия, продуцирующая инсулиноподобный пептид, может вызвать у мышей диабет 1 типа и по-видимому, предсказать начало заболевания у людей.
Исследование, опубликованное 25 июля в PNAS, возможно, раскрыло ключевую часть головоломки. Присутствие бактерии Parabacteroides distasonis в микробиоме кишечника вызывает диабет 1 типа у лабораторных мышей и по-видимому, предсказывает начало заболевания у людей. Вероятно, это связано с тем, что микроб вырабатывает пептид достаточно похожий на часть молекулы инсулина, что может привести к выработке антител, нацеленных на инсулин. И это заставляет иммунную систему атаковать инсулин и производящие его бета-клетки. Таким образом, исследователи определили микробного виновника, которого врачи должны изучить, поскольку они ищут новые способы выявления что в конечном итоге сможет предотвратить развитие диабета.
Стэнли Хейзен, исследователь из Кливлендской клиники, изучающий влияние кишечного микробиома на различные заболевания, восхищён авторами исследования потому что они вышли за рамки простого выявления связи между кишечным микробом и болезнью и фактически исследовали лежащие в его основе механизмы.
«Большинство исследований микробиома просто анализируют типы микробов в кишечнике и выявляют изменения состава связаного с развитием заболевания», - говорит Хазен. - Это просто ассоциация, и… . . по таким выводам нельзя сказать, что причина, а что следствие».
Биолог из Бостонского колледжа Эмра Алтиндис и его коллеги изучили поведение и функциональную роль P. distasonis. Хорошо известно, что иммунная система людей с диабетом 1 типа атакует инсулин и клетки поджелудочной железы, которые его производят. Команда предположила, что этот аутоиммунный ответ на самом деле может быть попыткой атаковать чужеродную сущность, структурно похожую на инсулин. Поэтому они проверили существующие базы данных на наличие последовательностей пептидов, продуцирующихся кишечными бактериями, отслеживая структурное сходство с инсулином. После того, как такой скрининг выявил более 50 кандидатов, объясняет Алтиндис, команда постепенно сузила список, основываясь на степени сходства пептидов с инсулином и способности активировать атакующие инсулин иммунные CD8+ Т-клетки, взятые у человека, больного диабетом.
Затем команда перешла к лабораторным животным, для проверки выявленные инсулинопрлуцирующие бактерий, вводя мышам один из пептидов или инсулин и измеряя реакцию их иммунных клеток. По словам Алтиндиса, из всех возможных пептидов только один, названный hprt4-18 (который, как уже было показано, продуцируется P. distasonis ), активировал иммунный ответ CD8+ T-клеток у мышей. Затем команда начала еще один эксперимент, в котором они скармливали бактерию мышам, засеяв микробиом их кишечника, чтобы увидеть, как это влияет на развитие болезни. Через 12 недель у мышей, колонизированных P. distasonis появились явные признаки диабета 1 типа, в то время как контрольная группа (группа которой не скармливали данные бактерии), осталась без изменений. «Мы смогли ускорить начало заболевания, просто передав этот вектор (бактерию)», - говорит Алтиндис.
Дальнейшее исследование показало, что у недавно заболевших диабетом мышей увеличилось количество CD8+ Т-клеток и других иммунных клеток, связанных с диабетом 1 типа, таких как дендритные клетки и макрофаги. Между тем, у них было меньше Т-клеток CD4+, которые уменьшают воспаление. Как выразился Алтиндис, «хороших клеток становится меньше, а плохих - больше», что указывает на то, что P. distasonis и выработка им hprt4-18 действительно вызвали аутоиммунную атаку, которая в конечном итоге приводит к диабету 1 типа.
Тем не менее, Хазен добавляет: «Чего в этой статье нет, так это вопроса о том, насколько большой вклад этот механизм [вносит] в развитие диабета 1 типа у людей в целом?»
В качестве первого шага к изучению значимости полученных результатов для человека исследователи искали ту же тенденцию у пациентов с диабетом. Они обратились к проекту DIABIMMUNE, базе данных, которая содержит медицинские записи о младенцах из Эстонии, Финляндии и России, а также демографическую информацию и другие данные, потенциально связанные с иммунными заболеваниями, включая результаты секвенирования образцов микробиома, взятых в разном возрасте. Среди 222 изученных записей младенцы в возрасте до трех лет, у которых в микробиоме кишечника были обнаружены P. distasonis, имели более высокий риск развития диабета 1 типа в более позднем возрасте (в когортах России и Эстонии 100 процентов младенцев, которым в конечном итоге был поставлен диагноз при сахарном диабете 1 типа имели признаки P. distasonis в их кишечнике), что по словам Алтиндиса, указывает на то, что состав микробиома кишечника человека может служить мощным предиктором риска диабета 1 типа, хотя он подчеркивает, что развитие болезни, вероятно, более сложное, и на него влияют другие факторы. Работа, добавляет он, не устанавливает причинно-следственную связь для людях, а только потенциальную гипотезу.
«Мы не собираемся целенаправленно заражать кого-то этой [бактерией] и смотреть не разовьется ли у них диабет 1 типа. Поэтому я не уверен, что нужно провести окончательное исследование [для демонстрации причинно-следственной связи]», - говорит Феррис. «На данный момент данные о мышах очень хорошие, но мы излечивали мышей от диабета 1 типа более 100 раз и это никогда не могли повторить на людях».
Тем не менее, «это очень интересно», добавляет Феррис. Одна большая оговорка, которую она отмечает, заключается в том, что дети в DIABIMMUNE особенно однородны с точки зрения геномики. «Будет интересно посмотреть, сохранится ли эта ассоциация в более генетически разнообразных популяциях и у пожилых пациентов, поскольку когорта DIABIMMUNE была в возрасте от 0 до 3 лет, и хотя это временной интервал, в течение которого многие диагностируются, большинство пациентов диагностируют после 3-летнего возраста».
Алтиндис, Хейзен и Феррис говорят, что еще слишком рано говорить о каких-либо терапевтических или клинических применениях исследования, но исследование закладывает важную основу для будущей работы, которая может в конечном итоге достичь этой точки, будь то в форме лучший скрининг факторов риска, которые в конечном итоге могут привести к диабету, открытие новых методов лечения или, возможно, даже своего рода вакцины против P. distasonis , которую можно было бы вводить детям, генетически предрасположенным к этому заболеванию.
"Цель состоит в том, чтобы помочь пациентам вылечиться или, как мы надеемся, предотвратить новые случаи», - резюмирует Алтиндис.
ИСТОЧНИК
На правах автора блога: Оо, эта всемогущая микробиота. ))) Я даже знаю, последователей веры микробиотовой, кто прочитав данную статью воскликнет - "А я ж говорила !". Из исследователей мужчин, я таких не знаю. Как правило они за излечение через бег на длинные дистанции. Те не менее факт остаётся фактом. Бактерия всемогуща, может покарать, а может гипотетически и с инсулина снять и я рассказывал об этом в каком то из своих видео. Если бы не обилие в статье всяких "вероятно", "возможно", "по-видимому".
В качестве небольшой рекламы. 🙂 В рамках общественной деятельности при поддержке друзей из нашего сообщества, создаётся межрегиональная организация цель которой обобщение опыта в защите прав диабетиков и практическая юридическая помощь. На данном этапе создана группа в ВК, готовится сайт и запускается работа (пробная) по несложным обращениям. Присоединяйтесь. Будет достаточно полезной практической информаций. В качестве дополнительного контента в ленте будет много другой полезной информации для людей с диабетом, которой нет в данном блоге. Новостные публикации каждый день. Подписывайтесь на уведомления, чтобы не пропустить интересные новости, комментарии и обсуждения. Группа - https://vk.com/anodialog
