Бактериальный пептид кишечника человека участвует в развитии диабета 1 типа

Авторы нового исследования из Центра диабета Джослина (Joslin Diabetes Center) и Бостонского колледжа (Boston College) выделили вид кишечной бактерии человека, который вырабатывает белок, содержащий последовательность аминокислот, имитирующую пептид инсулина, на который нацелена иммунная система при диабете 1 типа. Результаты исследования опубликованы в научном журнале PNAS.

Актуальность работы

При диабете 1 типа в организме вырабатываются иммунные клетки, которые нацелены на бета-клетки поджелудочной железы, участвующие в выработке инсулина. Одной из самых первых мишеней данного иммунного ответа является специфическая последовательность аминокислот, или пептидов, в молекуле инсулина. Причина аутоиммунного ответа остается неизвестной.

Новизна исследования

Результаты исследования показали, что иммунные клетки, которые нацелены на пептид инсулина при диабете 1 типа, перекрестно реагируют с аналогичной последовательностью из пептида кишечной бактерии, и что присутствие этой бактерии может ускорить начало диабета у мышиной модели диабета 1 типа. Что еще более важно, дальнейшие исследования также выявили связь между присутствием кишечной бактерии и развитием диабета 1 типа у детей с генетическим риском данного заболевания. 

«Хотя генетика и семейный анамнез способствуют риску развития диабета 1 типа, заболеваемость диабетом 1 типа у детей растет темпами, превышающими те, которые можно объяснить только генетической природой», — заявил автор исследования Рональд Кан (Ronald Kahn), научный сотрудник Центра диабета Джослина. «Наши результаты показывают, что воздействие пептида, вырабатываемого кишечными бактериями, который напоминает пептид инсулина, может стимулировать или усиливать аутоиммунный ответ, который инициирует диабет 1 типа».

Материалы и методы исследования

Кан с соавторами исследования проанализировали базы данных микроорганизмов и выделили 47 микробных пептидов, соответствующих пептиду инсулина, который, как известно, является мишенью при диабете 1 типа, называемому пептидом InSb:9-23, на 50 и более процентов. Затем ученые синтезировали 17 наиболее похожих пептидов-кандидатов и протестировали их на способность активировать InSb:9-23-специфические иммунные клетки, которые выявляются при диабете 1 типа. 

Бактериальный пептид кишечника человека участвует в развитии диабета 1 типа

Ученые продемонстрировали, что только один из выбранных пептидов — пептид из кишечной бактерии под названием Parabacteriodes distasonis — может активировать иммунные клетки как человека, так и мышей, специфичные к InSb: 9-23.

Затем исследователи показали, что введение этой бактерии мышам с генетическим риском развития диабета 1 типа привело к более тяжелому воспалению в клетках поджелудочной железы, продуцирующих инсулин, и более раннему развитию диабета. Анализ данных о микробиоме кишечника человека, полученных в ходе исследования 269 младенцев в возрасте от 0 до трех лет, которые были генетически предрасположены к диабету 1 типа, показал, что дети, у которых эта бактерия присутствует в микробиоме кишечника в раннем возрасте, имеют гораздо более высокий риск развития диабета 1 типа, чем те, у кого ее нет.

Практическая значимость работы

Собранные вместе полученные данные свидетельствуют о том, что пептиды в нормальном микробиоме кишечника могут имитировать пептид инсулина и потенциально могут спровоцировать начало или ускорить прогрессирование раннего диабета 1 типа. Эта концепция может быть применима и к другим аутоиммунным заболеваниям.

«Множество исследований микробиома кишечника человека показали, что состав кишечной микробиоты у пациентов с аутоиммунными заболеваниями, включая рассеянный склероз, воспалительные заболевания кишечника и другие, значительно отличается от такового у здоровых людей контрольной группы», — заключил Кан. «Наши результаты демонстрируют новую связь, в которой существует молекулярная мимикрия между пептидом, вырабатываемым нормальными кишечными микробами, и аутоиммунным ответом при диабете 1 типа. Это говорит о потенциале разработки новых средств, включая вакцины, антибиотики или пробиотики, для профилактики и лечения диабета 1 типа и, возможно, других аутоиммунных заболеваний».

Авторы другого исследования заявляют, что диабет 1 типа связан с более высоким риском проблем с психическим здоровьем.

Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!

  telegram