Cukrzyca typu 1: ryzyko genetyczne odzwierciedlone w mikrobiomie jelitowym
Nowe badania wskazują na różnice w mikrobiomie jelitowym dzieci, które mają wysokie ryzyko genetyczne zachorowania na cukrzycę typu 1. Odkrycia sugerują, że niektóre gatunki bakterii mogą mieć działanie ochronne w chorobach autoimmunologicznych.
Cukrzyca typu 1 jest chorobą autoimmunologiczną, która może rozwinąć się w każdym wieku.
Jednak zwykle występuje we wczesnej dorosłości, dzieciństwie lub okresie dojrzewania.
Według ostatnich szacunków w Stanach Zjednoczonych żyje 1,3 miliona dorosłych chorych na cukrzycę.
Chociaż przyczyny cukrzycy typu 1 nie są jeszcze znane, istnieje wiele czynników ryzyka tej choroby metabolicznej. Na przykład naukowcy powiązali kilka genów z tą chorobą.
Geny te pomagają tworzyć białka odgrywające kluczową rolę w układzie odpornościowym i odpowiadają za 40% genetycznego ryzyka cukrzycy typu 1.
Jednak tylko niewielki procent osób z tymi wariantami genetycznymi rozwija tę chorobę. W rzeczywistości tylko 5% osób z różnicami w tak zwanych genach HLA zapada na cukrzycę typu 1. Dzieje się tak, ponieważ czynniki środowiskowe również odgrywają kluczową rolę.
Skład mikroflory jelitowej jest jednym z takich czynników, a wiele badań sprawdzało jej rolę w chorobach autoimmunologicznych. Stworzenie zdrowej równowagi bakterii w jelitach jest niezbędne dla utrzymania zdrowego układu odpornościowego.
Nowe badanie miało na celu zbadanie związku między genami HLA a mikrobiomem niemowląt genetycznie podatnych na cukrzycę typu 1.
Johnny Ludvigsson, starszy profesor na Wydziale Medycyny Klinicznej i Doświadczalnej Uniwersytetu w Linköping w Szwecji, jest ostatnim autorem artykułu. On i jego koledzy opublikowali swoje odkrycia w czasopiśmie Nature Communications.
Badanie genów i różnorodności mikrobiomów
Prof. Ludvigsson i zespół przeanalizowali dane dostępne w badaniu All Babies in Southeast Sweden (ABIS). Naukowcy z Linköping University przeprowadzili badanie ABIS w celu zrozumienia, dlaczego dzieci rozwijają schorzenia, które dotyczą głównie układu odpornościowego.
Badanie ABIS zawiera dane z kwestionariuszy i próbek biologicznych ponad 17 000 dzieci urodzonych w latach 1997–1999. W ramach badania naukowcy pobrali próbki biologiczne „przy urodzeniu, 1 roku, 2–3 lat i 5–6 lat”. Próbki obejmowały „krew, mocz, stolec i włosy”.
Badanie ABIS zawiera również dane genotypu HLA dotyczące niektórych dzieci (ale nie wszystkich). Tak więc w ramach nowego badania prof. Ludvigsson i współpracownicy przeanalizowali powiązania między predyspozycjami genetycznymi a mikrobiomem jelitowym u podgrupy 403 dzieci.
Naukowcy wyjaśniają, że poprzednie badania, które koncentrowały się na roli flory jelitowej w cukrzycy typu 1, dotyczyły tylko dzieci z wysokim ryzykiem genetycznym cukrzycy. Jednak nowe badanie dotyczyło dzieci o różnym stopniu ryzyka.
„Kohorta ABIS jest wyjątkowo cenna, ponieważ umożliwia pewne rodzaje badań dotyczących znaczenia czynników środowiskowych dla rozwoju cukrzycy typu 1” - wyjaśnia prof. Ludvigsson.
„ABIS to jedyna duża potencjalna kohorta na świecie, w której od urodzenia obserwowano populację ogólną, co pozwala na [tego] rodzaj badań nad współdziałaniem czynników genetycznych i środowiskowych”.
Niektóre bakterie mogą chronić przed cukrzycą
Naukowcy odkryli, że dzieci z wysokim ryzykiem genetycznym miały inny skład mikrobioty jelitowej i inne mikrobiomy jelitowe niż dzieci z niskim ryzykiem.
„[W] e donieśliśmy, że ryzyko genetyczne rozwoju autoimmunizacji cukrzycy typu 1 jest związane z wyraźnymi zmianami w mikrobiomie jelitowym” - piszą autorzy badania.
„Zarówno podstawowy mikrobiom, jak i różnorodność beta różnią się w zależności od grupy ryzyka HLA i genotypu” - dodają. „Różnorodność beta” odnosi się do różnic mikrobiologicznych między próbkami poszczególnych dzieci.
Dodają, że „ochronne haplotypy HLA są związane z rodzajami bakterii Intestinibacter i Romboutsia. ” „Haplotyp” HLA opisuje indywidualną kombinację wariantów genu HLA, które posiada dana osoba.
„Pewnych gatunków bakterii nie stwierdzono w ogóle u dzieci z wysokim ryzykiem genetycznym, ale stwierdzono je u dzieci z niskim lub zerowym ryzykiem” - dodaje prof. Ludvigsson.
„Jest to bardzo interesujące, ponieważ może to oznaczać, że niektóre gatunki mają działanie ochronne i mogą być przydatne w przyszłym leczeniu chorób autoimmunologicznych. Może się zdarzyć, że niektóre gatunki nie mogą przeżyć u osobników o wysokim ryzyku genetycznym ”.
Prof. Johnny Ludvigsson
