Wetenschappers identificeren een trigger voor diabetes type 1 bij muizen
Een ontdekking bij muizen suggereert een nieuwe mogelijkheid om de incidentie van diabetes type 1 te verminderen.
Type 1-diabetes is in opkomst. Wetenschappers weten niet precies waarom dit zo is, maar de toename van nieuwe gevallen maakt de race om deze levensbedreigende aandoening te begrijpen urgenter dan ooit.
Een nieuwe studie verschijnt in het tijdschrift Science Immunologysuggereert dat een omschakeling ervoor zorgt dat het immuunsysteem van het lichaam zijn insuline begint te vernietigen, wat resulteert in het ontstaan van diabetes.
Als deze ontdekking bij muizen zich vertaalt naar mensen, zou dit vroege detectie en de ontwikkeling van preventieve therapieën voor diabetes type 1 mogelijk kunnen maken.
Het probleem van diabetes
Menselijke cellen halen energie uit glucose, een suiker in de bloedbaan. Insuline, een hormoon dat wordt geproduceerd door bètacellen in de pancreaseilandjes van Langerhans, zorgt ervoor dat het lichaam glucose kan opnemen.
Bij een gezond individu produceren de bètacellen voldoende insuline om het lichaam in staat te stellen de beschikbare glucose in de bloedbaan op te nemen. Een gebrek aan voldoende insuline kan echter fataal zijn.
Bij type 1-diabetes valt het immuunsysteem van het lichaam de bètacellen aan die insuline produceren en vernietigt het. Dit ontneemt de lichaamscellen de energie die glucose anders zou leveren.
In de Verenigde Staten zijn ongeveer 1,25 miljoen mensen met diabetes type 1 afhankelijk van voortdurende controle van de bloedsuikerspiegel en insuline-injecties. Sommige mensen met diabetes type 2 hebben ook insulinetherapie nodig, omdat hun bètacellen geen insuline meer produceren.
Een baanbrekend onderzoek dat meer dan 40 jaar geleden werd uitgevoerd, bracht een verband aan het licht tussen diabetes type 1 en bepaalde versies van HLA (humaan leukocytenantigeen). Deze eiwitten leven op het oppervlak van cellen en instrueren het immuunsysteem om vreemde organismen en stoffen aan te vallen.
De specifieke vormen van HLA die een grotere associatie hebben met diabetes type 1, veroorzaken een verandering in de manier waarop insulinefragmenten aan T-cellen worden gepresenteerd.
Hoe dit proces werkt en waarom dit T-cellen stimuleert om bètacellen te vernietigen, blijft een onbeantwoorde vraag.
Een fijnkorrelige aanpak levert resultaten op
Het nieuwe rapport, geschreven door wetenschappers van Scripps Research, en geleid door professor immunologie en microbiologie Luc Teyton, M.D., Ph.D., heeft een waarschijnlijk mechanisme blootgelegd, althans bij muizen.
Door middel van een reeks experimenten gedurende 5 jaar onderzocht het team van prof.Teyton bloedmonsters van niet-diabetische muizen met overgewicht die als kandidaten voor de ziekte werden beschouwd.
De wetenschappers bepaalden de sequentie van individuele T-cellen uit het bloed van de proefpersonen en analyseerden vervolgens de 4 terabyte aan gegevens die hun sequentiebepaling had opgeleverd.
"Door eencellige technologieën te gebruiken om de prediabetische fase van [de] ziekte te bestuderen, zijn we in staat geweest om specifieke anti-insuline T-cellen mechanistisch te koppelen aan de auto-immuunrespons die wordt waargenomen bij type 1 diabetes", zegt prof. Teyton.
De analyse van de wetenschappers onthulde een mechanisme dat ze de 'P9-schakelaar' noemden. Hierdoor kon een bepaalde populatie van T-cellen, die zich bij voorkeur kunnen binden aan de HLA-typen die geassocieerd zijn met diabetes type 1, bètacellen aanvallen.
Cellen die dit mechanisme gebruikten, bestonden echter maar een korte tijd, veroorzaakten een vlaag van insulineafgifte en verdwenen vervolgens helemaal. Dit zou kunnen verklaren waarom andere onderzoekers geen vergelijkbare resultaten hebben gezien bij mensen met diabetes - de wisselcellen zijn allang verdwenen tegen de tijd dat diabetessymptomen verschijnen.
Op zoek naar een menselijke P9-schakelaar
Als deze inzichten op mensen van toepassing zijn, zouden ze een eerste stap kunnen zijn in de richting van de preventie van diabetes type 1. "Het translationele aspect van deze studie vind ik het meest opwindend", geeft prof. Teyton toe.
Hij heeft toestemming gekregen om te gaan onderzoeken of zijn bevindingen van toepassing kunnen zijn op mensen.
Type 1-diabetes heeft een sterke genetische associatie - voor degenen die een directe verwant hebben met de ziekte, is het risico om het te ontwikkelen 20 keer groter.
Prof. Teyton en zijn team zijn van plan om te zoeken naar de veelbetekenende P9-wisselcellen in het bloed van 30 van dergelijke risicopersonen die nog geen symptomen van de ziekte hebben ervaren.
Als de onderzoekers de overstap vinden en de rol ervan bij de mens type 1 diabetes bevestigen, zou de ontdekking artsen en mensen een nieuwe mogelijkheid kunnen bieden voor vroege opsporing. Het zou ook een tijdvenster kunnen bieden waarin wetenschappers nieuwe therapieën kunnen ontwikkelen om de ontwikkeling van deze levensbedreigende aandoening te voorkomen.
