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I risultati della scoperta possono offrire nuovi obiettivi di trattamento o opportunità per prevenire o ritardare l’insorgenza del diabete di tipo 1 e di altre malattie autoimmuni.
Nel diabete di tipo 1, il corpo sviluppa cellule immunitarie che colpiscono le cellule beta pancreatiche, che svolgono un ruolo fondamentale nella produzione e nella secrezione di insulina. Uno dei primi bersagli di questa risposta immunitaria è una sequenza specifica di aminoacidi, o peptidi, all’interno della molecola di insulina. Ciò che innesca questa risposta autoimmune rimane sconosciuto.
I ricercatori del Joslin Diabetes Center e del Boston College hanno identificato una specie di batterio intestinale umano che produce una proteina contenente una sequenza di aminoacidi che imita il peptide dell’insulina bersaglio del sistema immunitario nel diabete di tipo 1.
L’analisi ha rivelato che le cellule immunitarie che prendono di mira il peptide dell’insulina nel diabete di tipo 1 reagiscono in modo incrociato con la sequenza simile dal peptide batterico intestinale e che la presenza di questo batterio può accelerare l’insorgenza del diabete in un modello murino di diabete di tipo 1.
Ancora più importante, ulteriori indagini hanno anche rivelato un legame tra la presenza del batterio intestinale e lo sviluppo del diabete di tipo 1 nei bambini a rischio genetico di questa malattia. I risultati sono pubblicati su PNAS.
”Sebbene la genetica e la storia familiare contribuiscano al rischio di sviluppare il diabete di tipo 1, il tasso di incidenza del diabete di tipo 1 nei bambini sta aumentando a tassi superiori a quelli che possono essere spiegati solo su base genetica”, ha affermato C. Ronald Kahn, Chief Academic Officer, Joslin Diabetes Center.
“I nostri risultati suggeriscono che l’esposizione a un peptide prodotto da batteri intestinali che assomiglia a un peptide di insulina potrebbe stimolare o migliorare la risposta autoimmune che avvia il diabete di tipo 1”.
Kahn e colleghi hanno analizzato i database microbici e identificato 47 peptidi microbici corrispondenti al peptide dell’insulina noto per essere un bersaglio nel diabete di tipo 1, chiamato peptide insB: 9-23. Il team ha quindi sintetizzato 17 dei peptidi candidati più simili e li ha testati per la loro capacità di attivare le cellule immunitarie specifiche di insB: 9-23 che si verificano nel diabete di tipo 1.
Gli scienziati hanno dimostrato che solo uno dei peptidi selezionati – un peptide da un batterio intestinale chiamato Parabacteriodes distasonis – potrebbe attivare sia le cellule immunitarie umane che quelle dei topi specifiche per insB: 9-23.
I ricercatori hanno poi continuato a dimostrare che la somministrazione di questo batterio a topi con un rischio genetico per il diabete di tipo 1 ha provocato un’infiammazione più grave nelle cellule insulari produttrici di insulina del pancreas e un esordio precoce del diabete.
L’analisi dei dati sul microbioma intestinale umano da uno studio su 269 neonati, di età compresa tra 0 e tre anni, che erano geneticamente predisposti al diabete di tipo 1 ha dimostrato che i bambini che hanno questo batterio nel loro microbioma intestinale all’inizio della vita hanno un rischio molto più elevato di sviluppare il diabete di tipo 1 rispetto a quelli senza di esso.
Presi insieme, i risultati suggeriscono che i peptidi nel normale microbioma intestinale possono imitare il peptide dell’insulina e hanno il potenziale per innescare l’insorgenza o accelerare la progressione del diabete di tipo 1 precoce. Il concetto può applicarsi anche ad altre malattie autoimmuni.
”Una pletora di studi sul microbioma intestinale umano ha dimostrato che la composizione del microbiota intestinale nei pazienti con malattie autoimmuni, tra cui la sclerosi multipla, la malattia infiammatoria intestinale e altre, è significativamente diversa da quelle nei controlli sani”, ha detto Kahn.
“I nostri risultati dimostrano un nuovo legame in cui esiste un mimetismo molecolare tra un peptide prodotto da normali microbi intestinali e la risposta autoimmune nel diabete di tipo 1. Ciò suggerisce il potenziale per sviluppare nuovi strumenti, tra cui vaccini, antibiotici o probiotici, per la prevenzione e il trattamento del diabete di tipo 1 e forse di altre malattie autoimmuni”.
