Cukrzyca typu 2 jest obecnie redefiniowana jako choroba autoimmunologiczna, a nie tylko jako zaburzenie metaboliczne. Takie wnioski płyną z nowego badania opublikowanego w Nature Medicine, które może zrewolucjonizować podejście do leczenia tej powszechnej choroby, koncentrując się na układzie odpornościowym, zamiast tylko na kontrolowaniu poziomu cukru we krwi.
W badaniach naukowcy odkryli, że przeciwciało zwane anty-CD20, które celuje w dojrzałe limfocyty B, skutecznie zatrzymało rozwój cukrzycy typu 2 u myszy laboratoryjnych predysponowanych do tej choroby, przywracając ich poziom cukru we krwi do normy.
Anty-CD20, znane w Stanach Zjednoczonych pod nazwami handlowymi Rituxan i MabThera, jest już zatwierdzone do leczenia niektórych chorób autoimmunologicznych oraz nowotworów krwi u ludzi. Niemniej jednak, konieczne są dalsze badania, aby ocenić jego skuteczność w kontekście cukrzycy typu 2.
Wielu naukowców uważa, że insulinooporność, kluczowy objaw cukrzycy typu 2 (w przeciwieństwie do cukrzycy typu 1, gdzie dochodzi do zniszczenia komórek produkujących insulinę), jest wynikiem działania komórek B oraz innych komórek odpornościowych, które atakują własne tkanki organizmu.
Daniel Winer, jeden z głównych autorów badania oraz endokrynolog z University Health Network na Uniwersytecie w Toronto, podkreślił, że:
«Definiujemy na nowo jedną z najczęstszych chorób w Ameryce jako chorobę autoimmunologiczną, a nie tylko metaboliczną».
«To badanie ma potencjał do zmiany myślenia o otyłości i może wpłynąć na przyszłe terapie, ponieważ lekarze zaczynają zwracać uwagę na modulację układu odpornościowego w kontekście cukrzycy typu 2» – dodał.
Odkrycia te przybliżają cukrzycę typu 2 do cukrzycy typu 1, gdzie układ odpornościowy atakuje komórki produkujące insulinę w trzustce.
Cukrzyca typu 2 rozwija się, gdy tkanki organizmu stają się coraz bardziej oporne na insulinę, hormon, który reguluje poziom glukozy we krwi oraz umożliwia jej transport do komórek, gdzie jest przekształcana w energię.
Przyczyny oporności na insulinę w cukrzycy typu 2 nie są do końca jasne, ale związane są z otyłością oraz uwarunkowaniami genetycznymi.
Współautorami badania są brat bliźniak Daniela, Shawn Winer, z Toronto oraz Lei Shen, współpracownik z Uniwersytetu Stanford. Starszym autorem jest profesor patologii Stanforda, Edgar Engleman, który kieruje Centrum Krwi Stanforda.
Kilka lat temu Daniel i Shawn zaczęli badać rolę komórek odpornościowych, w tym limfocytów T i B, które mogą wywoływać stany zapalne w tkance tłuszczowej otaczającej narządy wewnętrzne.
Karmienie myszy dietą wysokotłuszczową prowadzi do stanu zapalnego, co przyspiesza wzrost komórek tłuszczowych, co jest podobne do sytuacji u ludzi z cukrzycą typu 2. Komórki tłuszczowe zaczynają obumierać, uwalniając substancje, które są następnie usuwane przez komórki układu odpornościowego, takie jak makrofagi.
Engleman zauważył:
«Ta reakcja immunologiczna powoduje spustoszenie w tkance tłuszczowej.»
Podczas dalszych badań stwierdzono, że odpowiedź immunologiczna obejmuje nie tylko makrofagi, ale także komórki T i B, które hamują zdolność pozostałych komórek tłuszczowych do reagowania na insulinę, co prowadzi do wzrostu kwasów tłuszczowych we krwi.
Zbyt wysoki poziom kwasów tłuszczowych prowadzi do stłuszczenia wątroby, podwyższonego cholesterolu, nadciśnienia oraz jeszcze większej insulinooporności.
Aby przetestować te hipotezy, naukowcy karmili myszy dietą wysokotłuszczową, co skutkowało otyłością i wzrostem poziomu cukru we krwi. Gdy jednak zablokowano działanie limfocytów T, myszy nie rozwijały cukrzycy.
Badacze postanowili przyjrzeć się bliżej komórkom B, które wytwarzają przeciwciała. Ich zainteresowanie wynikało z faktu, iż przeciwciała te, poza ochroną organizmu, mogą również wywoływać choroby.
W ramach badań genetycznie modyfikowano myszy pozbawione limfocytów B, a następnie wprowadzano je na dietę wysokotłuszczową. Myszy te nie rozwijały insulinooporności, ale po podaniu komórek B lub przeciwciał od myszy odpornych na insulinę, ich zdolność do metabolizowania glukozy zmniejszała się, a poziom insuliny wzrastał.
Aby zbadać, czy podobne zjawiska występują u ludzi, naukowcy przebadali 32 osoby z nadwagą, różniące się jedynie wrażliwością na insulinę. Odkryli, że osoby z insulinoopornością wytwarzają przeciwciała przeciwko własnym białkom, podczas gdy osoby wrażliwe na insulinę nie mają tych przeciwciał.
Daniel Winer podkreślił, że jest to «wysoce sugestywne», iż rozwój insulinooporności wiąże się z autoimmunizacją organizmu.
«To naprawdę łączy pojęcie insulinooporności z autoimmunizacją» – dodał.
Winer przewiduje, że w przyszłości możliwe będzie opracowanie szczepionek przeciwko cukrzycy typu 2, które mogłyby wywołać reakcje obronne, a nie szkodzić układowi odpornościowemu, «jeżeli uda nam się zidentyfikować panel przeciwciał, które mogą chronić przed insulinoopornością».
W ostatniej fazie badania naukowcy przetestowali działanie mysiego odpowiednika zatwierdzonego przez FDA przeciwciała anty-CD20 (Rytuksymab) u myszy karmionych dietą wysokotłuszczową przez 6 tygodni. Wykazano, że anty-CD20 przyczepia się do dojrzałych komórek B i kieruje je do zniszczenia.
Niemniej jednak, anty-CD20 nie hamowało powstawania nowych limfocytów B: po początkowym leczeniu myszy poprawiły swoją zdolność do metabolizowania glukozy, ale po pewnym czasie, na przykład po 40 dniach, oporność na insulinę zaczęła się pojawiać z nowo powstałymi komórkami B.
Naukowcy przestrzegają przed wyciąganiem wniosków, że Rituximab będzie działał w ten sam sposób u ludzi, zwłaszcza u tych, którzy już mają cukrzycę typu 2.
Engleman zaznaczył, że ich odkrycia «silnie sugerują, że modulacja immunologiczna powinna być rozważana jako potencjalna terapia», dopóki nie udowodnimy skuteczności tych metod w badaniach klinicznych, a «dieta i ćwiczenia pozostają nadal najlepszymi sposobami zapobiegania cukrzycy typu 2».
Badania były finansowane przez National Institutes of Health. Daniel i Shawn Winer oraz Uniwersytet Stanford złożyli wspólne wnioski patentowe związane z zastosowaniem limfocytów B i innych metod opisanych w badaniach.
«Komórki B promują oporność na insulinę poprzez modulację komórek T i produkcję patogennych przeciwciał IgG.»
Daniel A Winer, Shawn Winer, Lei Shen, Persis P Wadia, Jason Yantha, Geoffrey Paltser, Hubert Tsui, Ping Wu, Matthew G Davidson, Michael N Alonso, Hwei X Leong, Alec Glassford, Maria Caimol, Justin A Kenkel, Thomas F Tedder, Tracey McLaughlin, David B Miklos, H-Michael Dosch i Edgar G. Engleman.
Nature Medicine, Publikacja internetowa: 17 kwietnia 2011 r.
DOI: 10.1038/nm.2353
Źródło: Stanford School of Medicine (komunikat prasowy z 17 kwietnia 2011 r.).
Napisane przez: Catharine Paddock, PhD
Nowe badania nad cukrzycą typu 2 w 2024 roku
W 2024 roku badania nad cukrzycą typu 2 wciąż ewoluują, a nowe osiągnięcia w dziedzinie immunologii oferują nadzieję na innowacyjne terapie. Ostatnie prace wskazują, że zrozumienie roli mikrobiomu jelitowego w insulinooporności może prowadzić do nowych strategii prewencyjnych i leczniczych.
Badania pokazują, że zmiany w diecie, które wpływają na skład mikrobiomu, mogą poprawić wrażliwość na insulinę. Na przykład, dieta bogata w błonnik i probiotyki wydaje się zmniejszać stan zapalny i poprawiać metabolizm glukozy.
Również nowe podejścia do terapii genowej, które mają na celu modyfikację odpowiedzi immunologicznej, zaczynają być przedmiotem badań klinicznych. Naukowcy badają, czy modyfikacja genów odpowiedzialnych za insulinooporność może przyczynić się do lepszego zarządzania chorobą.
Wszystkie te badania mają na celu nie tylko lepsze zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw cukrzycy typu 2, ale także opracowanie skutecznych i długoterminowych terapii, które mogłyby zmienić życie milionów ludzi na całym świecie.
