Johnny Ludvigsson, professor emeritus vid Linköpings universitet. Foto: Thor Balkhed/LiU

Barn med hög genetisk risk att utveckla typ 1-diabetes har delvis en annan bakterieflora i tarmen jämfört med individer med låg risk, enligt en ny studie av forskare vid Linköpings universitet och University of Florida. Fynden, som har publicerats i tidskriften Nature Communications, tyder på att ärftlig risk kan forma hur individen reagerar på miljöfaktorer vid uppkomsten av autoimmuna sjukdomar.

Både arv och miljö anses spela roll för utvecklingen av typ 1-diabetes, en allvarlig autoimmun sjukdom som ofta uppkommer i barndomen eller tonåren och kräver livslång behandling med insulin. En förhöjd ärftlig risk är inte tillräcklig för att orsaka sjukdomen, utan miljöfaktorer spelar en avgörande roll för sjukdomsutvecklingen. Bakterierna i tarmen är en sådan miljöfaktor som intresserat forskare när det gäller autoimmuna sjukdomar, bland annat för att tarmfloran påverkar immunförsvarets mognad.

Den aktuella studien är baserad på ABIS-studien (All Babies in Southeast Sweden) vid Linköpings universitet, vars syfte är att öka kunskapen om varför barn får immunmedierade sjukdomar, främst typ 1-diabetes. Totalt ingår 17 000 barn som föddes i sydöstra Sverige under åren 1997–1999. Olika prover togs på barnen vid födelsen och under uppväxten. I den aktuella studien på 403 av dessa barn ville forskarna undersöka om det finns samband mellan ärftlig risk och sammansättningen av bakteriefloran i tarmen. Barnens ärftliga risk studerades med genetiska analyser, närmare bestämt genetisk variation i HLA-gener, som spelar en viktig roll för immunförsvarets funktion och är den största genetiska riskfaktorn kopplad till diabetes typ-1. Forskarna analyserade också bakteriefloran i avföringsprover som samlats in när dessa barn var ett år gamla. Det visade sig att det fanns skillnader i tarmflorans sammansättning mellan grupper med olika genetisk risk.

– Vissa bakteriestammar ser vi inte alls hos individer med hög risk, medan de finns hos individer med låg genetisk risk för att utveckla typ 1-diabetes. Det är mycket intressant, eftersom det skulle kunna innebära att dessa bakteriestammar har betydelsefulla positiva effekter och kanske en dag kan bli användbara i behandlingar för att förhindra uppkomsten av autoimmuna sjukdomar. Det kan också vara så att den höga genetiska risken leder till att dessa bakteriestammar inte förmår överleva i tarmen, säger Johnny Ludvigsson, senior professor vid institutionen för klinisk och experimentell medicin vid Linköpings universitet och överläkare vid H.K.H. Kronprinsessan Victorias barn- och ungdomssjukhus vid Universitetssjukhuset i Linköping.

Tidigare studier som har undersökt om tarmbakterier är kopplade till utvecklingen av typ 1-diabetes har bara studerat individer med hög ärftlig risk. Den aktuella studien är den första som undersökt ett eventuellt samband i en generell population där såväl låg, neutral och hög ärftlig risk finns representerade.

– ABIS-kohorten är utomordentligt värdefull och nödvändig för att kunna göra vissa studier av miljöfaktorers betydelse för uppkomsten av typ 1-diabetes. ABIS-kohorten är unik, den enda i världen där man följer en generell befolkning, vilket gör att vi kan studera hur genetiken påverkar miljöfaktorer, som tarmfloran, säger Johnny Ludvigsson. 

Fortsatt forskning behövs för att ta reda på hur samspelet mellan ärftlig risk och bakteriefloran i tarmen ser ut vid typ 1-diabetes. Fynden kan också ha betydelse för andra autoimmuna sjukdomar där HLA-genvariation är en viktig genetisk riskfaktor, som celiaki och reumatoid artrit. 

ABIS-studien har finansierats med stöd av bland annat Barndiabetesfonden, Juvenile Diabetes Research Foundation, Vetenskapsrådet, Forskningsrådet för arbetsliv och socialvetenskap (FAS), FORSS (Forskningsrådet för Sydöstra Sverige, Östgöta Brandstodsbolag, Region Östergötland och Linköpings universitet. Den aktuella studien är gjord i samarbete med bland annat en forskargrupp ledd av Eric W. Triplett vid Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida, USA.

Artikeln i fulltext utan lösenord: “Genetic risk for autoimmunity is associated with distinct changes in the human gut microbiome”,

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11460-x

Jordan T. Russell, Luiz F.W. Roesch, Malin Ördberg, Jorma Ilonen, Mark A. Atkinson, Desmond A. Schatz, Eric W. Triplett och Johnny Ludvigsson, (2019), Nature Communications, publicerad online 9 augusti 2019, doi: 10.1038/s41467-019-11460-x

Genetic risk for autoimmunity is associated with distinct changes in the human gut microbiome

Nature Communicationsvolume 10, Article number: 3621 (2019) | 

Abstract

Susceptibility to many human autoimmune diseases is under strong genetic control by class II human leukocyte antigen (HLA) allele combinations. These genes remain by far the greatest risk factors in the development of type 1 diabetes and celiac disease. Despite this, little is known about HLA influences on the composition of the human gut microbiome, a potential source of environmental influence on disease. Here, using a general population cohort from the All Babies in Southeast Sweden study, we report that genetic risk for developing type 1 diabetes autoimmunity is associated with distinct changes in the gut microbiome. Both the core microbiome and beta diversity differ with HLA risk group and genotype. In addition, protective HLA haplotypes are associated with bacterial genera Intestinibacter and Romboutsia. Thus, general population cohorts are valuable in identifying potential environmental triggers or protective factors for autoimmune diseases that may otherwise be masked by strong genetic control.

Press release Linköpings universitet

Nyhetsinfo

www red Diabetolognytt