W kierunku lepszego zrozumienia cukrzycy insulinozależnej

Choroba autoimmunologiczna, cukrzyca insulinozależna (typ 1), zmusza pacjentów do podawania sobie insuliny drogą dożylną, kilka razy dziennie. Odkrycie przynosi nowe elementy jeśli chodzi o mechanizm pojawiania się choroby i być może będzie mogło pozwolić rozpoznać i leczyć cukrzyków skuteczniej, niż do tej pory. Cukrzyca dotyczy około 200 000 000 ludzi na całym świecie.

Jedna z form cukrzycy, czyli typ 1, inaczej cukrzyca insulinozależna, charakteryzuje się hiperglikemią, konsekwencją niszczenia insuliny, syntezowanej przez nerki. Choroba ta jest autoimmunologiczna, a jej źródło leży w dysfunkcji układu odpornościowego: komórki odpornościowe, nazywane limfocytami T, rozpoznają insulinę jako wrogi element, mimo że jest syntezowana przez organizm.

Przyczyny tego złego rozpoznania są jeszcze kwestią sporną, ale zespół badawczy z Uniwersytetu w Denver w Kolorado myślą, że udało im się rozwiązać tę zagadkę. Podczas rozwoju systemu odpornościowego, komórki nazywane limfocytami T są rozdzielane według ich zdolności rozpoznawania. Molekuły MHC II (ang. major histocompatibility complex, czyli główny układ zgodności tkankowej), są odpowiedzialne za prezentację różnych peptydów (fragmentów protein) limfocytom T.

Jeśli limfocyty rozoznają te peptydy, które pochodzą z organizmu i które są więc swojskim elementem, limfocyty wątpliwe zostają automatycznie niszczone. Te limfocyty, które nie rozpoznają żadnego peptydu, są aktywowane: one będą mogły służyć do walki przeciwko wrogim elementom, które zawierają w sobie wszystkich możliwych wrogów organizmu. Jeśli podział jest źle przeprowadzony, komórki, które rozpoznają swojskie elementy nie są niszczone: taki jest w przypadku chorób autoimmunologicznych, takich jak cukrzyca typu 1.

Myszy NOD (non-obese diabetic), służą za model w badaniach nad cukrzycą insulinozależną. Tego rodzaju myszy mają jedną szczególną właściwość, to znaczy główny układ zgodności tkankowej II wyjątkowego typu: typ IAg7 i oraz zdolność do spontanicznego rozwijania choroby, czyli cukrzycy insulinozależnej. Związek między polimorfizmem MCH II i autoobronnością jest więc jasny, ale jego mechanizm pozostaje w dalszym ciągu mało poznany.

Jedna hipoteza jest wyjątkowo mocno podtrzymywana: interakcja między głównym układem zgodności tkankowej MCH II typu IA g7 i peptydem insulinowym byłby silniejszy niż w przypadku innych typów głównego układu zgodności tkankowej MCH II. Artykuł opublikowany w Proceedings of the National Academy of Sciences, wskazuje, że mogłoby by być raczej na odwrót.

Należy wyobrazić sobie główny układ zgodności tkankowej MCH II jako rodzaj mniejszego bądź większego nieco koszyka. Generalnie, główne układy zgodności tkankowej MCH II mają miejsce na prezentację jednego peptydu złożonego z 12 kwasów aminowych, ale MCH typu IAg7 jest mniejszy i może prezentować jedynie 9 kwasów aminowych. Peptydy insuliny liczą ich 12, istnieje więc 4 sposoby na umieszczenie je w koszyku, każąc niektórym kwasom aminowym przejść na jedną bądź drugą stronę. Sposoby prezentacji tego peptydu limfocytom są więc liczne.

Naukowcy wykazali, że jedna z tych prezentacji wymusza bardzo labilną fiksację między MHC II i peptydem, co właśnie stanowi główny problem. Limfocyty, które rozpoznają peptyd prezentowany w ten sposób nie są niszczone, a co więcej, są one nawet aktywowane. W ten sposób rozpoczyna się bieg w kierunku niszczenia insuliny przez własny system odpornościowy. U człowieka, cukrzyca typu 1 jest także związana z MHC wyjątkowego typu II. Można więc być pewnym, że mechanizm jest identyczny.

Ekipa naukowców, pod przewodnictwem dokora Johna Kapplera jest właśnie w trakcie realizacji podobnego doświadczenia, w celu potwierdzenia tych rezultatów jeśli chodzi u układ odpornościowy ludzki. Jeśli jest to prawdą, należy następnie rozważyć nowe terapi: na przykład, powinno się przetestować użycie przeciwciał w celu wzmocnienia interakcji między głównym układem zgodności tkankowej MCH II i peptydem.