Ο διαβήτης τύπου 1 είναι μια αυτοάνοση ασθένεια στην οποία το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται κατά λάθος στα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη – μια κρίσιμη ορμόνη που ρυθμίζει το σάκχαρο στο αίμα στο σώμα. Επιστήμονες στο Scripps Research ανακάλυψαν ένα νέο είδος κυττάρου που βοηθά στην προστασία της παραγωγής ινσουλίνης, ανοίγοντας το δρόμο για την κατανόηση του πώς οι ερευνητές θα μπορούσαν να αποτρέψουν ή να αντιστρέψουν τον διαβήτη τύπου 1.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Cell Reports, αποκαλύπτουν πώς τα αγγειακά ινοβλαστικά κύτταρα (VAF) λειτουργούν ως μοριακοί ειρηνευτικοί παράγοντες στο πάγκρεας – προστατεύοντας ενεργά τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Αυτή η ανακάλυψη βοηθά στην εξήγηση αρκετών αινιγματικών χαρακτηριστικών του διαβήτη τύπου 1, συμπεριλαμβανομένου του γιατί η ασθένεια έχει συχνά μια τόσο μακρά προκλινική φάση –το χωρίς συμπτώματα, πρώιμο στάδιο της νόσου όπου το ανοσοποιητικό σύστημα αρχίζει να καταστρέφει τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη, αλλά τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα εξακολουθούν να είναι φυσιολογικά– και υποδηλώνει ότι η έγκαιρη παρέμβαση θα μπορούσε να είναι εφικτή στο μέλλον.
«Η αναγνώριση αυτών των VAFs είναι ένα συναρπαστικό βήμα προς την καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το πάγκρεας αλληλoεπιδρά με το ανοσοποιητικό σύστημα», λέει ο Luc Teyton, καθηγητής στο Τμήμα Ανοσολογίας και Μικροβιολογίας στο Scripps Research και κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Αυτό το εύρημα ξεκλειδώνει μια νέα κατανόηση της αυτοανοσίας και θα μπορούσε να μας βοηθήσει να σχεδιάσουμε καλύτερες θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 1 και να μας ενημερώσει για το πώς μπορούμε να αποτρέψουμε ή να αντιστρέψουμε την ασθένεια».
Για τα 1,6 εκατομμύρια Αμερικανούς που ζουν με διαβήτη τύπου 1, η διαχείριση της νόσου συχνά απαιτεί χρονοβόρα καθημερινή διαχείριση. Εκτός από τις πολλαπλές καθημερινές ενέσεις ινσουλίνης, την παρακολούθηση του σακχάρου στο αίμα και μια προσεκτικά ρυθμιζόμενη διατροφή, οι διαβητικοί τύπου 1 αντιμετωπίζουν σοβαρούς, απειλητικούς για τη ζωή κινδύνους εάν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους δεν βρίσκονται εντός υγιών ορίων ή δεν ελέγχονται καλά.
Για να αναγνωρίσουν τα VAFs, ο Teyton και το εργαστήριό του ακολούθησαν μια αντισυμβατική προσέγγιση που επικεντρώθηκε στη φυσιολογία και την παθολογία του παγκρέατος. Η ομάδα επικεντρώθηκε σε μια περιοχή που συχνά ευθύνεται για τη φλεγμονή –τα μετατριχοειδικά φλεβίδια– και στη συνέχεια χρησιμοποίησε έναν συνδυασμό απεικόνισης, κυτταρικής σήμανσης και ανάλυσης μεμονωμένων κυττάρων για να εξετάσει πώς ένα υγιές πάγκρεας κρατούσε τη φλεγμονή μακριά.
Χρησιμοποίησαν μια τεχνική κυτταρικής σήμανσης, που ονομάζεται FucoID, η οποία αναπτύχθηκε από τον καθηγητή Scripps Research Peng Wu και επέτρεψε στην ομάδα να εντοπίσει και να απομονώσει γρήγορα τα κύτταρα ενδιαφέροντος.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα VAF έχουν μια ποικιλία εξειδικευμένων λειτουργιών που αποτρέπουν τις αυτοάνοσες επιθέσεις σε κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη. Καθώς τα ανοσοκύτταρα ταξιδεύουν σε όλο το σώμα για να ανιχνεύσουν κίνδυνο ή βλάβη, εξαρτώνται από την παρουσίαση αντιγόνου – μια διαδικασία στην οποία άλλα κύτταρα εμφανίζουν θραύσματα πρωτεΐνης για να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του εάν χρειάζεται μια ανοσοαπόκριση.
Τα VAF συμμετέχουν σε αυτή τη διαδικασία παρουσιάζοντας κομμάτια του παγκρέατος, ενώ παράλληλα στέλνουν σήματα που κατευνάζουν το ανοσοποιητικό σύστημα και προκαλούν μια ανεκτική κατάσταση που ονομάζεται «ανεργία» – σταματώντας έτσι μια αυτοάνοση απόκριση.
Το πάγκρεας αντιμετωπίζει μοναδικές ανοσολογικές προκλήσεις ως μέρος του πεπτικού συστήματος: εκτίθεται συνεχώς σε πιθανούς φλεγμονώδεις παράγοντες από τα τρόφιμα και το περιβάλλον.
Ο Teyton και το εργαστήριό του διαπίστωσαν ότι η επίμονη φλεγμονή του παγκρέατος –είτε από λοίμωξη, περιβαλλοντικές τοξίνες ή άλλους παράγοντες– προκαλεί υπερφόρτωση των VAF, αναγκάζοντας το ανοσοποιητικό σύστημα να ενεργοποιήσει και να προκαλέσει διαβήτη τύπου 1. Μόλις βρεθεί σε κατάσταση υπερφόρτωσης, η αυτοανοσία πολλαπλασιάζεται στο πάγκρεας – καταστρέφοντας τα πολύτιμα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη και εξισορροπούν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα του σώματος.
«Αυτή η ανακάλυψη αναδιαμορφώνει τον τρόπο που σκεφτόμαστε τον διαβήτη τύπου 1», λέει ο πρώην μεταδιδακτορικός ερευνητής και πρώτος συγγραφέας της Scripps Research, Don Clarke.
«Αντί να ρωτάμε απλώς γιατί το ανοσοποιητικό σύστημα επιτίθεται, μπορούμε τώρα να ρωτήσουμε: τι διαταράσσει τη φυσική ικανότητα του παγκρέατος να διατηρεί την ανοχή; Και το πιο σημαντικό, πώς μπορούμε να την αποκαταστήσουμε;»
Η προστατευτική φύση των VAF προσφέρει μια νέα πορεία για τους ερευνητές, μετατοπίζοντας την εστίασή τους στην κατανόηση του πώς μπορούν να ενισχύσουν τους φυσικούς μηχανισμούς ανοχής του σώματος. Κοιτάζοντας μπροστά, η ομάδα οραματίζεται την ανάπτυξη θεραπειών που ενισχύουν τις εξειδικευμένες λειτουργίες των VAF, όπως η αύξηση των καταστάσεων ανεργίας και η διερεύνηση αντιφλεγμονωδών θεραπειών που θα μπορούσαν να προστατεύσουν αυτούς τους κυτταρικούς ειρηνευτικούς παράγοντες από το να κατακλυστούν από φλεγμονή.
Η εργασία έχει επίσης ευρύτερες επιπτώσεις στην κατανόηση άλλων αυτοάνοσων νοσημάτων και μεταμόσχευσης οργάνων, όπου ενδέχεται να υπάρχουν παρόμοιοι μηχανισμοί ανοχής.
Καθώς οι ερευνητές προωθούν αυτά τα ευρήματα από εργαστηριακές ανακαλύψεις σε κλινικές εφαρμογές, επιδιώκουν να αναπτύξουν εξατομικευμένες θεραπείες που λειτουργούν με τα ίδια τα προστατευτικά συστήματα του σώματος και όχι εναντίον τους και ενδεχομένως να βελτιώσουν τις προοπτικές για εκατομμύρια ανθρώπους που διατρέχουν κίνδυνο για διαβήτη τύπου 1.
Σε συνεργασία με τον Επίκουρο Καθηγητή Έρευνας Scripps, Joseph Jardine, η ομάδα στοχεύει να μελετήσει σε βάθος και να κατανοήσει τον ρόλο των VAF ως ειρηνευτικών κυττάρων του παγκρέατος.
Ελπίζουν επίσης να αναπτύξουν θεραπευτικές στρατηγικές που ενισχύουν ή αποκαθιστούν τις προστατευτικές λειτουργίες των VAF όταν κατακλύζονται από φλεγμονή. Με αυτόν τον τρόπο, οι επιλογές θεραπείας θα μπορούσαν να αποτρέψουν τον διαβήτη τύπου 1 ενισχύοντας τους μηχανισμούς ανοχής του ίδιου του οργανισμού, αντί να καταστέλλουν γενικά την ανοσία.
