Môže byť táto neobvyklá imunitná bunka príčinou cukrovky 1. typu?
Posledný výskum odhalil neobvyklý typ bielych krviniek, ktorý by mohol byť hlavným motorom autoimunity pri cukrovke 1. typu.
Mnoho odborníkov sa domnieva, že cukrovka 1. typu je typom ochorenia, ktoré nastáva, keď imunitný systém napadne vlastné tkanivo tela.
Avšak aj keď dôkazy z mnohých štúdií silne naznačujú, že cukrovka 1. typu má autoimunitný pôvod, základné biologické mechanizmy neboli jasné.
Nová štúdia je dielom vedcov z lekárskej fakulty Johns Hopkins University v Baltimore a spolupracovníkov z ďalších inštitúcií, vrátane výskumného centra IBM Thomas J. Watson Research Center v Yorktown Heights, NY.
V Bunka autori popisujú, ako našli „neočakávaný“ hybrid B a T imunitných buniek, ktorý „sa podieľa na sprostredkovaní autoimunity“.
Diskutujú o tom, ako objav prelomí „paradigmu“, že bunkami adaptívneho imunitného systému môžu byť iba T alebo B bunky.
Toto zistenie tiež spochybňuje pochybnosti, ktoré niektorí vedci vrhli na myšlienku, že „nepoctivý hybrid“ alebo „X-bunka“ poháňajú autoimunitnú odpoveď za cukrovkou 1. typu.
„Bunka, ktorú sme identifikovali,“ hovorí spoluautor štúdie Abdel-Rahim A. Hamad, docent patológie na Lekárskej fakulte Univerzity Johna Hopkinsa, „je hybridom medzi dvoma primárnymi pracovnými silami adaptívneho imunitného systému, B lymfocyty a T lymfocyty. “
Vysvetľuje, že nielenže našli takzvanú X bunku, ale tiež našli „silné dôkazy o tom, že je hlavným motorom autoimunitnej odpovede, o ktorej sa predpokladá, že spôsobuje cukrovku 1. typu“.
Varuje však, že ich objavy nestačia na preukázanie toho, že hybridná bunka priamo spôsobuje cukrovku 1. typu. Tento cieľ by teraz mali sledovať ďalšie štúdie.
Cukrovka 1. typu a autoimunita
Cukrovka sa vyskytuje, keď je v krvi človeka príliš veľa cukru alebo glukózy. U ľudí s cukrovkou 1. typu sa to vyvíja, keď pankreas nevytvára dostatok inzulínu, čo je hormón, ktorý pomáha bunkám vstrebávať a využívať glukózu na energiu.
Príliš veľa cukru v krvi je nebezpečné a spôsobuje dlhodobé poškodenie orgánov. Ľudia s cukrovkou 1. typu musia brať inzulín každý deň.
Podľa Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC) má asi 5% z 30,3 milióna ľudí s cukrovkou v Spojených štátoch typ 1.
Lekári zvykli nazývať cukrovku 1. typu „juvenilnou cukrovkou“, pretože hoci sa môže vyvinúť v akomkoľvek veku, častejšie sa objavuje v detstve.
Odborníci sa domnievajú, že cukrovka 1. typu je autoimunitný stav, pri ktorom imunitný systém napáda a ničí beta bunky produkujúce inzulín v pankrease. Nie sú im však jasné príslušné bunkové procesy.
Autoimunitná odpoveď sa spolieha na dva typy bielych krviniek: B lymfocyty a T lymfocyty. Spoločne tieto dve bunky identifikujú a napádajú entity, ktoré predstavujú hrozbu, ako napríklad invázia baktérií, vírusov a ďalších agentov.
Každá bunka má svoj vlastný typ bunkového receptora, čo je typ proteínu, ktorý umožňuje špecifické signály do bunky iba vtedy, keď sa zhoduje s jedinečným väzobným partnerom. B bunky teda majú receptory B buniek (BCR) a T bunky majú receptory T buniek (TCR).
Hybrid má receptory T aj B buniek
Hybridná bunka, ktorú našli Hamad a jeho kolegovia, je vzácna bunka „dual expressor (DE)“, ktorá exprimuje pracovné BCR a TCR.
Imunitná odpoveď sa zvyčajne začína, keď kontrolná bunka nazývaná bunka prezentujúca antigén (APC) spozoruje útočníka a zachytí jeho podpis.
APC potom cestuje do rezervoáru, ako je lymfatická uzlina, ktorá ukrýva nezrelé B a T bunky a poskytuje im podpis alebo antigén útočníka.
Nezrelé T bunky s TCR, ktoré sa zhodujú s antigénom, reagujú na predvolanie APC konverziou buď na zabíjačské alebo pomocné T bunky. Zabíjacie T bunky reagujú priamym útokom na votrelca.
Pomocné T bunky však reagujú spustením nezrelých B buniek. Ak majú B bunky zodpovedajúci antigén, vytvárajú protilátky, ktoré útočia a ničia útočníka. Ak tak neurobia, urobia odtlačok antigénu, aby mohli v budúcnosti podniknúť útok.
Imunitný systém vidí ako cieľ inzulín
Pri autoimunitných reakciách však antigén neidentifikuje cudzieho útočníka, ale zdravé bunky vo vlastných tkanivách tela. Výsledkom je silný útok, ktorý môže spôsobiť vážne škody. Pri cukrovke typu 1 to vedie k deštrukcii beta buniek pankreasu.
Autori vo svojej štúdii vysvetľujú, že vedci úplne nerozumejú antigénom, ktoré „riadia aktiváciu autoreaktívnych T buniek“, napriek tomu, že ich vedci skúmali „podrobne“.
V prípade cukrovky 1. typu sa vedci domnievajú, že imunitný systém vníma inzulín ako antigén.
Hamad tvrdí, že vedci sa všeobecne zhodujú v tom, že T bunky považujú inzulín za antigén „keď sa hormón viaže na miesto na APC známe ako HLA-DQ8“.
„Avšak,“ dodáva, „naše experimenty naznačujú, že ide o slabú väzbu a pravdepodobne nespustí silnú imunitnú reakciu, ktorá vedie k cukrovke 1. typu.“
Spolu s kolegami zistili, že bunka DE, ktorú objavili, produkuje jedinečný proteín nazývaný x-Id peptid. Pomocou rôznych bunkových experimentov preukázali, že keď peptid x-Id nahradí inzulín, väzba je oveľa užšia a vedie k imunitnej reakcii, ktorá je o 10 000 silnejšia.
Potenciál skríningu a imunoterapie
Pomocou počítačových simulácií boli vedci z IBM Thomas J. Watson Research Center schopní určiť molekulárny mechanizmus väzby peptidu x-Id. Boli tiež schopní predpovedať, aká silná bude odpoveď T buniek.
Tím tiež zistil, že ľudia s cukrovkou 1. typu majú pravdepodobnejšie DE lymfocyty a x-Id peptid v krvi ako ľudia bez cukrovky.
„Toto zistenie,“ tvrdí Hamad, „v kombinácii s našim záverom, že peptid x-Id pripravuje T bunky tak, aby smerovali útok na bunky produkujúce inzulín, silne podporuje spojenie medzi DE bunkami a cukrovkou 1. typu.“
Navrhuje, aby pri ďalšom výskume mohli zistenia viesť k vývoju metód skríningu, ktoré umožnia identifikovať ľudí s vyšším rizikom cukrovky 1. typu.
Ďalšou možnosťou je, že nálezy môžu viesť k imunoterapiám, ktoré buď zničia DE bunky, alebo ich zmenia tak, že nemôžu spustiť autoimunitnú reakciu.
Hamad hovorí, že je dokonca možné, že jedného dňa zistia, že DE bunky sa podieľajú na iných autoimunitných ochoreniach, ako je reumatoidná artritída a roztrúsená skleróza.
"Čo je jedinečné na entite, ktorú sme našli, je to, že môže pôsobiť ako B bunka, tak aj T bunka." To pravdepodobne zvýrazní autoimunitnú odpoveď, pretože jeden lymfocyt súčasne vykonáva funkcie, ktoré si bežne vyžadujú spoločné kroky dvoch. “
Abdel-Rahim A. Hamad
