Кишечная бактерия производит пептид, схожий с инсулином

При сахарном диабете 1 типа β-клетки поджелудочной железы разрушаются собственными иммунными клетками организма. Один из первых признаков развивающегося диабета 1 типа — появление в крови аутоантител и аутореактивных T-клеток, нацеленных на эпитоп инсулина insB:9–23. Авторы новой работы, опубликованной в журнале PNAS, показали, что пептид, выделяемый кишечной комменсальной бактерией Parabacteroides distasonis, несет такой же эпитоп. Ученые предположили, что этот бактериальный пептид может запускать развитие сахарного диабета 1 типа.

Авторы работы воспользовались сервером BlastP, чтобы выявить бактериальные белки, которые несут ключевой для развития диабета инсулиновый эпитоп insB:9–23. Пропустив результаты через несколько этапов отбора, ученые выяснили, что лучше всего подходит пептид, который продуцирует кишечная бактерия P. distasonis. Оказалось, что он активировал человеческие T-клетки, специфичные к эпитопу insB:9–23 инсулина человека, а также гибридомные клетки, полученные от мышей линии NOD (линия, предрасположенная к развитию сахарного диабета). Также упомянутые гибридомы реагировали и на другой белок той же бактерии, hprt4-18.

Дальнейшие эксперименты с мышами линии NOD показали, что hprt4-18 дополнительно стимулирует ответ T-клеток на пептид с эпитопом insB:9–23. Наконец, подсадка P. distasonis, как оказалось, ускоряет развитие диабета у этих мышей.

Ученые подтвердили, что ключевую роль в развитии диабета 1 типа у мышей, инфицированных P. distasonis, играет T-клеточный ответ. Они показали, что, если мыши линии NOD пересадить спленоциты (клеток селезенки) от особи, инфицированной P. distasonis, то диабет развивается значительно раньше, чем при пересадке спленоцитов от неинфицированной мыши.

Дальнейшие исследования показали, что заражение P. distasonis повышает количество CD8+ T-клеток и снижает количество регуляторных Foxp3+ T-клеток в спленоцитах мышей линии NOD, причем преимущественно самок.

Наконец, авторы работы показали, что уже упоминавшийся белок hprt4-18 является предиктором появления антител к β-клеткам у детей, в кишечной микрофлоре которых присутствует P. distasonis.

Таким образом, нормальная микробиота кишечника может производить пептиды, имитирующие инсулин и активировать или модифицировать иммунный ответ. Авторы надеются, что полученные результаты помогут предотвратить или замедлить развитие диабета 1 типа.