Герберт «Скип» Вирджин IV, доктор медицинских наук, беседует с докторантом Дейлом Балсом, доктором философии. Virgin провела исследование, связывающее кишечные вирусы с развитием диабета 1 типа. Исследование показало, что дети, являющиеся носителями определенного вируса, принадлежащего к семейству Circoviridae, с меньшей вероятностью пойдут по пути к диабету, чем дети, являющиеся носителями вирусов другой группы.
Врачи не могут предсказать, у кого разовьется диабет 1 типа, хроническое аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система разрушает клетки, необходимые для контроля уровня сахара в крови, требуя ежедневных инъекций инсулина и постоянного наблюдения.
Теперь новое исследование, проведенное Медицинской школой Вашингтонского университета в Санкт-Петербурге. Луи обнаружил, что вирусы в кишечнике могут повлиять на вероятность развития болезни у человека. Дети, чьи кишечные вирусные сообщества, или виромы, менее разнообразны, с большей вероятностью вырабатывают саморазрушающие антитела, которые могут привести к диабету 1 типа. Кроме того, дети, являющиеся носителями определенного вируса, принадлежащего к семейству Circoviridae, с меньшей вероятностью пойдут по пути к диабету, чем дети, являющиеся носителями вирусов другой группы.
"Мы определили один вирус, который был значительно связан со снижением риска, и другую группу вирусов, которая была связана с повышенным риском развития антител против собственных клеток ребенка," сказал Герберт "Пропускать" Virgin IV, доктор медицины, доктор философии, профессор Эдварда Маллинкродта и глава отделения патологии и иммунологии, а также старший автор исследования. "Похоже, что баланс этих двух групп вирусов может контролировать риск развития антител, которые могут привести к диабету 1 типа."
Результаты, опубликованные в Интернете 10 июля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагают способ предсказать и, возможно, даже предотвратить поставленный жизненно важный диагноз.
Диабет 1 типа развивается в два этапа. Во-первых, человек приобретает антитела против клеток поджелудочной железы, ответственных за выработку инсулина, гормона, который позволяет клеткам поглощать сахар из кровотока, чтобы они могли сжигать его для получения энергии. Некоторые дети вырабатывают антитела, называемые аутоантителами, потому что они нацелены на собственные клетки человека, но никогда не заболевают.
Однако у других детей аутоантитела сигнализируют о прогрессирующей атаке собственной иммунной системы организма на клетки поджелудочной железы, убивая их и препятствуя способности организма вырабатывать инсулин. Когда поджелудочная железа больше не может производить достаточно инсулина, у человека развивается диабет 1 типа.
Новое исследование следует за более ранним исследованием Микаэля Книпа, доктора медицины, доктора философии, Университета Хельсинки, и Рамника Ксавьера, доктора медицины, доктора философии, Массачусетской больницы общего профиля и Гарвардской медицинской школы, которые изучили бактериальные экосистемы кишечника 33 детей, несущих гены. которые подвергают их высокому риску развития диабета 1 типа. Исследователи ежемесячно собирали образцы стула у детей от рождения до 3 лет и наблюдали у детей на предмет развития аутоантител и заболевания. В небольшой группе детей, у которых развился диабет 1 типа, команда отметила значительные изменения в разнообразии видов бактерий в кишечнике до постановки диагноза. Но это исследование рассматривало только бактерии в кишечнике, а не вирусы.
Итак, Вирджин, Гоянь Чжао, доктор философии, доцент кафедры патологии и иммунологии Вашингтонского университета, и их коллеги взяли те же образцы и проанализировали популяцию вирусов в избранной подгруппе детей. Они тщательно подобрали 11 детей, у которых впоследствии появились ауто-антитела, у пяти из которых позже развился диабет 1 типа, с 11 детьми, у которых не развились ауто-антитела или болезнь. Все 22 ребенка несли гены, которые подвергают их высокому риску развития болезни.
Ранее неизвестный вирус, связанный с цирковирусами, был обнаружен у пяти из 11 детей, у которых не развились аутоантитела, но не у кого-либо из детей, у которых развились антитела. Цирковирусы – это небольшие вирусы, которые поражают ряд млекопитающих, но редко связаны с вирусными заболеваниями.
"Цирковирусы никогда не вызывали заболеваний у людей," сказал Чжао, первый автор исследования. "Множество доказательств подтверждают обратную связь между обнаруженным нами вирусом и развитием аутоантител. Это говорит о том, что наличие цирковируса может быть полезно для людей с высоким риском диабета."
Исследователи также обнаружили различия в группе вирусов, называемых бактериофагами, которые поражают бактерии в кишечнике, а не клетки человека. Дети, несущие бактериофаги, нацеленные на виды Bacteroides – одну из основных групп кишечных бактерий, – с большей вероятностью пойдут по пути к диабету.
"Предыдущие исследования показали, что изменения видов Bacteroides связаны с развитием диабета 1 типа, и здесь мы обнаружили, что вирусы, инфицирующие Bacteroides, связаны с развитием аутоантител," сказала Вирджиния, которая также является профессором молекулярной микробиологии и медицины. "Наши результаты подтверждают идею о том, что Bacteroides или другие бактерии, а также вирусы, которые их инфицируют, играют роль в патологическом процессе, который приводит к диабету."
Когда вирусная популяция кишечника каждого ребенка была проанализирована в целом, исследователи обнаружили, что дети, которые сделали первый шаг к диабету, имели меньший и более узкий диапазон вирусов, чем те, кто этого не сделал.
"Есть много аутоиммунных заболеваний, которые в наши дни встречаются гораздо чаще," Дева сказала. "Возможно, мы стали нездоровыми, не имея нужных вирусов в нашем вироме."
Вирджин и Чжао начали исследования на животных, чтобы понять, какое влияние цирковирусы оказывают на иммунную систему и может ли вирус предотвратить диабет.
"Необходимо провести много проверок," Дева сказала. "Нам нужно посмотреть, сможем ли мы воспроизвести эти результаты на другой группе детей, а затем мы должны показать причинно-следственную связь на животной модели. Но если эти результаты сохранятся, однажды мы сможем предотвратить диабет 1 типа, лечив детей из группы высокого риска цирковирусами. Это может быть ужасная болезнь, и никто не знает, как ее предотвратить. Цирковирусы заслуживают исследования."