Type 1 diabetes: genetisch risico weerspiegeld in het darmmicrobioom
Nieuw onderzoek vindt verschillen in het darmmicrobioom van kinderen met een hoog genetisch risico op het ontwikkelen van diabetes type 1. De bevindingen suggereren dat bepaalde soorten bacteriën een beschermend effect kunnen hebben bij auto-immuunziekten.
Type 1-diabetes is een auto-immuunziekte die op elke leeftijd kan ontstaan.
Het komt echter meestal voor in de vroege volwassenheid, de kindertijd of de adolescentie.
Volgens recente schattingen leven er 1,3 miljoen volwassenen in de Verenigde Staten met diabetes.
Hoewel de oorzaken van diabetes type 1 nog niet bekend zijn, zijn er veel risicofactoren voor deze metabole aandoening. Onderzoekers hebben bijvoorbeeld een handvol genen aan deze aandoening gekoppeld.
Deze genen helpen bij het creëren van eiwitten met een sleutelrol in het immuunsysteem en zijn verantwoordelijk voor 40% van het genetische risico van diabetes type 1.
Slechts een klein percentage van de mensen met deze genetische varianten ontwikkelt de aandoening echter verder. In feite ontwikkelt slechts 5% van de mensen met variaties in zogenaamde HLA-genen diabetes type 1. Dit komt omdat omgevingsfactoren ook een sleutelrol spelen.
De samenstelling van de darmmicrobiota is zo'n factor, en meerdere studies hebben de rol ervan bij auto-immuunziekten onderzocht. Het creëren van een gezond evenwicht van bacteriën in de darmen is essentieel voor het behoud van een gezond immuunsysteem.
Nieuw onderzoek was bedoeld om het verband te onderzoeken tussen HLA-genen en het microbioom van baby's die genetisch vatbaar zijn voor het ontwikkelen van diabetes type 1.
Johnny Ludvigsson, een senior professor aan de afdeling Klinische en Experimentele Geneeskunde aan de Universiteit van Linköping in Zweden, is de laatste auteur van het artikel. Hij en zijn collega's publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Nature Communications.
Genen en microbioomdiversiteit bestuderen
Prof. Ludvigsson en zijn team onderzochten de gegevens die beschikbaar waren uit de studie All Babies in Southeast Sweden (ABIS). Onderzoekers van de Universiteit van Linköping hebben de ABIS-studie uitgevoerd met als doel te begrijpen waarom kinderen aandoeningen ontwikkelen waarbij voornamelijk het immuunsysteem betrokken is.
De ABIS-studie bevat gegevens uit vragenlijsten en biologische monsters van meer dan 17.000 kinderen geboren in 1997–1999. Als onderdeel van de studie verzamelden wetenschappers biologische monsters "bij de geboorte, 1 jaar, 2–3 jaar en 5–6 jaar." De monsters omvatten 'bloed, urine, ontlasting en haar'.
De ABIS-studie bevat ook HLA-genotypegegevens van enkele kinderen (maar niet allemaal). Dus voor de nieuwe studie analyseerden prof.Ludvigsson en collega's de verbanden tussen genetische aanleg en het darmmicrobioom in een subgroep van 403 kinderen.
De onderzoekers leggen uit dat eerdere studies die zich richtten op de rol van de darmflora bij diabetes type 1 alleen keken naar kinderen met een hoog genetisch risico op diabetes. In de nieuwe studie werd echter gekeken naar kinderen met een wisselend risico.
"Het ABIS-cohort is buitengewoon waardevol, omdat het bepaalde soorten onderzoek mogelijk maakt naar het belang van omgevingsfactoren voor de ontwikkeling van diabetes type 1", legt prof. Ludvigsson uit.
"ABIS is het enige grote potentiële cohort ter wereld waar een algemene bevolking vanaf de geboorte is gevolgd, waardoor [dit] soort onderzoeken naar de samenwerking tussen genetische en omgevingsfactoren mogelijk is."
Sommige bacteriën beschermen mogelijk tegen diabetes
De onderzoekers ontdekten dat kinderen met een hoog genetisch risico een andere samenstelling in hun darmmicrobiota en andere darmmicrobiomen hadden dan kinderen met een laag risico.
"[W] e rapporteren dat genetisch risico voor het ontwikkelen van auto-immuniteit tegen diabetes type 1 geassocieerd is met duidelijke veranderingen in het darmmicrobioom", schrijven de auteurs van het onderzoek.
"Zowel het kernmicrobioom als de bèta-diversiteit verschillen per HLA-risicogroep en genotype", voegen ze eraan toe. "Beta-diversiteit" verwijst naar de microbiotische verschillen tussen de steekproeven van individuele kinderen.
Ze voegen eraan toe dat “beschermende HLA-haplotypes worden geassocieerd met bacteriële geslachten Intestinibacter en RomboutsiaHet HLA-haplotype beschrijft de individuele combinatie van HLA-genvarianten die een persoon heeft.
"Bepaalde bacteriesoorten werden helemaal niet gevonden bij kinderen met een hoog genetisch risico, maar wel bij kinderen met een laag of geen risico", voegt prof. Ludvigsson.
“Dit is erg interessant, omdat dit zou kunnen betekenen dat bepaalde soorten beschermende effecten hebben en nuttig kunnen zijn bij toekomstige behandelingen om auto-immuunziekten te voorkomen. Het kan zijn dat bepaalde soorten niet kunnen overleven bij individuen met een hoog genetisch risico. "
Prof. Johnny Ludvigsson
