При аутоиммунных заболеваниях, таких как диабет 1 типа, некоторые Т-клетки иммунной системы по ошибке атакуют собственные клетки организма, в то время как защитные Т-регуляторные клетки пытаются защититься от этой атаки. Ученые из Диабетического центра Джослина показали на мышиной модели диабета 1 типа, что у животных с меньшим количеством малоизученных регуляторных Т-клеток типа гораздо больше шансов заболеть этим заболеванием.
«Большинство Т-регуляторных клеток развиваются и созревают в тимусе, небольшом лимфатическом органе над сердцем», – говорит Стефан Кисслер, доктор философии.D., исследователь в секции иммунобиологии Джослина. Но небольшая популяция этих клеток, известных как периферически индуцированные регуляторные Т-клетки (pTreg), вместо этого образуется вне тимуса.
"Мы первые продемонстрировали, что эти pTregs важны при аутоиммунном диабете," – говорит Кисслер, старший автор отчета в Европейском журнале иммунологии и доцент медицины Гарвардской медицинской школы.
Теперь исследователи предполагают, что микробы в кишечнике, где задействована большая часть этой популяции клеток pTreg, могут нести ответственность за создание этих защитных клеток и, таким образом, защищать от аутоиммунной атаки на бета-клетки поджелудочной железы, которые вызывают диабет 1 типа.
"Большинство этих pTreg производится в кишечнике," Кисслер говорит. "Мы знаем, что кишечные микробы способствуют развитию pTreg, и что кишечные микробы влияют на диабет 1 типа." Многие исследования на мышах, а также недавние исследования среди людей, коррелировали различия в популяциях кишечных микробов с риском развития аутоиммунного состояния.
Когда лаборатория Кисслера начала изучать, играют ли pTregs роль в диабете, ученые сначала искали эти клетки на мышиной модели диабета 1 типа без ожирения (NOD). Исследователи обнаружили, что pTreg присутствуют в поджелудочной железе и в лимфатическом узле поджелудочной железы, который находится рядом с кишечником, а также поджелудочной железой и является основным местом, где аутореактивные Т-клетки запускаются для запуска атаки на поджелудочную железу. Это открытие предполагает, что pTregs могут защищать от этой автореактивной атаки.
Затем исследователи создали мышей NOD, которые были модифицированы инструментами редактирования генома CRISPR / Cas9 для удаления одной генетической области, необходимой для производства pTreg. Полученные мыши имели нормальные популяции Т-регуляторных клеток вилочковой железы, но значительно уменьшили количество pTregs.
По словам Кисслера, эти мыши в целом выглядели похожими на нормальных мышей NOD – за одним большим исключением, что они были гораздо более склонны к развитию аутоиммунного диабета.
Следующим шагом его лаборатории будет проверка гипотезы о том, что эти защитные pTregs при диабете зависят от кишечных микробов, и что этот механизм может объяснить влияние кишечных микробов на риск диабета 1 типа.
Исследователи воспользуются преимуществами недавно созданного объекта Joslin для изучения стерильных животных, тестирования различных наборов бактерий среди стерильных мышей, чтобы выяснить, какие бактерии могут стимулировать или подавлять популяции pTreg, а также изменять риск диабета.
В настоящее время проводятся клинические испытания, целью которых является выяснить, можно ли использовать большие популяции Т-регуляторных клеток, образующихся в тимусе, для лучшей защиты от диабета 1 типа. Кисслер предполагает, что хотя исследования pTreg все еще находятся на начальной стадии, лучшее понимание этих клеток может в конечном итоге указать на потенциальных кандидатов в лекарства. "Если мы обнаружим, что эти клетки индуцируются бактериями, а затем выясним, какие бактериальные продукты влияют на этот процесс, мы сможем обойти сложность изменения кишечных микробов и вместо этого вмешаться напрямую, чтобы увеличить pTregs," он говорит.