Kunne denne usædvanlige immuncelle være årsagen til type 1-diabetes?
Nyere forskning har afdækket en usædvanlig type hvide blodlegemer, der kan være den vigtigste drivkraft for autoimmunitet ved type 1-diabetes.
Mange eksperter mener, at type 1-diabetes er en type tilstand, der opstår, når immunsystemet angriber kroppens eget væv.
Men selvom beviser fra adskillige undersøgelser stærkt antyder, at type 1-diabetes har autoimmun oprindelse, har de underliggende biologiske mekanismer ikke været klare.
Den nye undersøgelse er arbejdet af forskere ved Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore, MD og samarbejdspartnere fra andre institutioner, herunder IBM Thomas J. Watson Research Center i Yorktown Heights, NY.
I en Celle papir beskriver forfatterne, hvordan de fandt en "uventet" hybrid af B- og T-immunceller, der synes "at være involveret i formidling af autoimmunitet."
De diskuterer, hvordan opdagelsen bryder ”paradigmet” om, at celler i det adaptive immunsystem kun kan være T- eller B-celler.
Konklusionen udfordrer også tvivl om, at nogle forskere har kastet idéen om, at en "rogue hybrid" eller "X-celle" styrer det autoimmune respons bag type 1-diabetes.
”Den celle, vi har identificeret,” siger studieforfatter Abdel-Rahim A. Hamad, lektor i patologi ved Johns Hopkins University School of Medicine, “er en hybrid mellem de to primære arbejdsheste i det adaptive immunsystem, B lymfocytter og T-lymfocytter. ”
Han forklarer, at de ikke kun fandt den såkaldte X-celle, men at de også fandt "stærke beviser for, at det var en vigtig drivkraft for det autoimmune respons, der menes at forårsage type 1-diabetes."
Han advarer dog om, at deres fund ikke er tilstrækkelige til at bevise, at hybridcellen direkte forårsager type 1-diabetes. Yderligere undersøgelser skal nu forfølge dette mål.
Type 1-diabetes og autoimmunitet
Diabetes opstår, når der er for meget sukker eller glukose i en persons blod. Hos mennesker med type 1-diabetes udvikler dette sig, når bugspytkirtlen ikke producerer nok insulin, hvilket er det hormon, der hjælper celler med at absorbere og bruge glukose til energi.
At have for meget sukker i blodet er farligt og forårsager langsigtede organskader. Mennesker med type 1-diabetes skal tage insulin hver dag.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) har omkring 5% af de 30,3 millioner mennesker med diabetes i USA type 1.
Læger plejede at kalde type 1-diabetes ”juvenil diabetes”, for selv om den kan udvikle sig i alle aldre, opstår den mere almindeligt i barndommen.
Eksperter mener, at type 1-diabetes er en autoimmun tilstand, hvor immunsystemet angriber og ødelægger de insulinproducerende betaceller i bugspytkirtlen. De er imidlertid ikke klare over de involverede celleprocesser.
Den autoimmune respons er afhængig af to typer hvide blodlegemer: B-lymfocytter og T-lymfocytter. Sammen identificerer og angriber de to celler enheder, der udgør en trussel, såsom invaderende bakterier, vira og andre agenser.
Hver celle har sin egen type cellereceptor, som er en type protein, der kun tillader specifikke signaler ind i cellen, når den matcher med en unik bindingspartner. Således har B-celler B-cellereceptorer (BCR'er), og T-celler har T-cellereceptorer (TCR'er).
Hybrid har både T- og B-cellereceptorer
Hybridcellen, som Hamad og hans kolleger fandt, er en sjælden "dual expressor (DE)" -celle, der udtrykker arbejdende BCR'er og TCR'er.
Immunsvaret begynder normalt, når en overvågningscelle kaldet en antigenpræsenterende celle (APC) får øje på en indtrænger og fanger sin signatur.
APC rejser derefter til et reservoir, såsom en lymfeknude, der huser umodne B- og T-celler og præsenterer dem for indtrængerens signatur eller antigen.
Umodne T-celler med TCR'er, der matcher antigenet, reagerer på APC-indkaldelsen ved at konvertere til enten dræber- eller hjælper-T-celler. Dræbende T-celler reagerer ved at angribe indtrængeren direkte.
Hjælper-T-celler reagerer imidlertid ved at udløse umodne B-celler. Hvis B-cellerne har det matchende antigen, danner de antistoffer, der angriber og ødelægger indtrængeren. Hvis de ikke gør det, laver de et aftryk af antigenet, så de kan udløse et angreb i fremtiden.
Immunsystemet ser insulin som målet
I autoimmune responser identificerer antigenet imidlertid ikke en fremmed indtrænger, men sunde celler i kroppens eget væv. Resultatet er et kraftigt angreb, der kan forårsage alvorlig skade. Ved type 1-diabetes resulterer dette i ødelæggelse af betaceller i bugspytkirtlen.
I deres studieoplæg forklarer forfatterne, at forskere ikke fuldt ud forstår de antigener, der "driver aktivering af autoreaktive T-celler" på trods af at forskere har undersøgt dem "udførligt".
I tilfælde af diabetes type 1 mener forskere, at immunsystemet ser insulin som antigenet.
Hamad siger, at forskere generelt er enige i, at T-celler ser insulin som antigenet "når hormonet er bundet til et sted på APC kendt som HLA-DQ8."
"Imidlertid," tilføjer han, "vores eksperimenter indikerer, at det er en svag binding og sandsynligvis ikke vil udløse den stærke immunreaktion, der fører til type 1-diabetes."
Han og hans kolleger fandt ud af, at DE-cellen, som de opdagede, producerer et unikt protein kaldet x-Id peptid. Ved hjælp af forskellige celleeksperimenter viste de, at når x-Id-peptid træder i stedet for insulin, er bindingen meget strammere og giver anledning til en immunreaktion, der er 10.000 stærkere.
Potentiale for screening og immunterapi
Ved hjælp af computersimuleringer var forskerne ved IBM Thomas J. Watson Research Center i stand til at lokalisere den molekylære mekanisme for x-Id-peptidbinding. De var også i stand til at forudsige, hvor stærk T-celleresponsen ville være.
Holdet fandt også, at mennesker med type 1-diabetes er mere tilbøjelige til at have DE-lymfocytter og x-Id-peptid i deres blod end mennesker uden diabetes.
"Dette fund," argumenterer Hamad, "kombineret med vores konklusion, at x-Id-peptidet primerer T-celler for at dirigere angrebet på insulinproducerende celler, understøtter stærkt en forbindelse mellem DE-celler og type 1-diabetes."
Han foreslår, at resultaterne med mere forskning kan føre til udvikling af screeningsmetoder, der kan identificere mennesker med en højere risiko for type 1-diabetes.
En anden mulighed er, at resultaterne kan føre til immunterapier, der enten ødelægger DE-celler eller ændrer dem, så de ikke kan udløse en autoimmun reaktion.
Hamad siger, at det endda er muligt, at de en dag vil opdage, at DE-celler er involveret i andre autoimmune sygdomme såsom reumatoid arthritis og multipel sklerose.
”Det, der er unikt ved den enhed, vi fandt, er, at den kan fungere som både en B-celle og en T-celle. Dette fremhæver sandsynligvis det autoimmune respons, fordi en lymfocyt samtidigt udfører de funktioner, der normalt kræver de samordnede handlinger af to. ”
Abdel-Rahim A. Hamad
