Nervblockad skyddar mot typ 1-diabetes
Pressmeddelande • Aug 26, 2020 20:00 CEST
Sympatiska nervfibrer (magenta) kan ses i nära anslutning till makrofager (en typ av immuncell, gröna) i en Langerhansk cellö (grå) i bukspottkörteln från en mus.
I en studie på möss har forskare från Uppsala universitet och La Jolla Institute for Immunology i USA funnit att nervsignaler har en stor inverkan på de immunceller som förstör insulinproducerande celler vid typ 1-diabetes. Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Science Advances och ger nya insikter i hur immunsvaret styrs och kan öppna nya vägar för behandling av sjukdomen.
Bukspottkörteln är ett organ som är format som ett långt päron och sitter bakom magsäcken. I denna finns de Langerhanska cellöarna som innehåller de insulinproducerande betacellerna. Hos personer med typ 1-diabetes har kroppens eget immunförsvar tagit sikte på dessa öar och förstört betacellerna. Ingen vet ännu vad som startar denna attack.
En ledtråd kan finnas i mönstret med hur beta cellerna attackeras. Många betaceller försvinner fläckvis i organet medan andra områden oförklarligt lämnas orörda. Något verkar attrahera immunceller till att attackera specifika grupper av öar medan andra ignoreras.
I den nya studien visar forskarna att nervsystemet kan vara orsaken till detta fläckvisa mönster. Deras nya fynd i en så kallad musmodell antyder att blockad av vissa nervsignaler kan hindra immunförsvaret från att attackera betaceller och därmed skydda från typ 1-diabetes.
– Det är häpnadsväckande att denna process skulle kunna hindras genom att förändra nervsignalering, säger Gustaf Christoffersson, studiens försteförfattare och biträdande universitetslektor vid institutionen för medicinsk cellbiologi, Uppsala universitet, och SciLifeLab.
Trots att det finns ärftliga faktorer som delvis förklarar insjuknandet i typ 1-diabetes verkar de flesta fall ske slumpmässigt. Den fläckvisa attacken mot betaceller har forskare trott bero på miljöfaktorer som virusinfektioner eller skillnader i blodförsörjning.
Under senare år har forskning gett upphov till ett nytt fält, neuroimmunologi, där kommunikationen mellan nerver och immunceller studeras. Kan denna typ av kommunikation få immunceller att attackera vissa delar av bukspottkörteln?
– Vi tänkte att detta skulle kunna förklara mycket av det vi ser i denna sjukdom, säger Gustaf Christoffersson.
För att undersöka saken använde forskarna en musmodell där immunförsvaret kan triggas till att attackera betacellerna. Forskarna ”denerverade” mössens bukspottkörtlar, antingen genom kirurgi eller med ett neurotoxin, eller med läkemedel för att blockera de så kallade sympatiska nervsignalerna till bukspottkörteln. Forskarna använde sedan avancerad mikroskopi för att följa immuncellernas rörelser kring betacellerna.
Forskarna fann att nervblockad skyddade mössen från betacellsdöd. Utan nervsignaler var det som om lampan hade släckts i bukspottkörteln och immuncellerna kunde inte längre hitta sina mål i mörkret.
– Mer forskning krävs innan denna metod kan testas på människor. Läkare måste först hitta ett pålitligt sätt att identifiera patienter som har en risk att utveckla typ 1-diabetes. När de väl har identifierats skulle man kunna behandla med antingen elektrisk stimulering eller med läkemedel som blockerar vissa nervsignaler, säger Matthias von Herrath, professor vid La Jolla Institute for Immunology, en av studiens huvudförfattare.
Den nya studien skulle kunna förklara mer än bara den fläckvisa attacken i bukspottkörteln. Flera andra autoimmuna sjukdomar uppvisar samma typ av fläckvisa attack, men i ett symmetriskt mönster. Hudsjukdomen vitiligo, som orsakar förlust av hudpigmentering, uppträder ofta symmetriskt på båda sidor av kroppen. Även reumatism tenderar till att drabba samma led i både vänster och höger arm eller ben. Dessa egenskaper har lett till teorier om att nerver som förgrenar sig symmetriskt över kroppen är delaktiga i sjukdomarna.
– Symmetrin i dessa sjukdomar är mycket slående och har tidigare varit omöjlig att förklara, säger Matthias von Herrath.
Gustaf Christoffersson och Matthias von Herrath tror att ett genombrott inom neuroimmunologin skulle kunna bidra med förklaringar till varför kroppens eget immunförsvar attackerar sina egna organ i många olika autoimmuna sjukdomar. Framöver hoppas forskarlaget att kunna utforska mekanismerna som kopplar samman nervsystemet och insjuknande i typ 1-diabetes även hos människan.
Christoffersson et al. (2020) Interference with pancreatic sympathetic signaling halts the onset of diabetes in mice, Science Advances
Studien har finansierats med stöd från Vetenskapsrådet, Svenska Sällskapet för Medicinsk Forskning, Göran Gustafssons stiftelse, SciLifeLab och National Institutes of Health.
ABSTRACT
Interference with pancreatic sympathetic signaling halts the onset of diabetes in mice
- View ORCID ProfileGustaf Christoffersson1,2,3,*,
- Sowbarnika S. Ratliff1 and
- View ORCID ProfileMatthias G. von Herrath1,4,*
Science Advances 26 Aug 2020:
Vol. 6, no. 35, eabb2878
DOI: 10.1126/sciadv.abb2878
The notably lobular distribution of immune lesions in type 1 diabetes (T1D) has been hypothesized to be the result of innervation within the pancreas. To investigate whether neuroimmune interactions could explain this phenomenon, we explored the impact of sympathetic signaling in the RIP-LCMV-GP mouse model of autoimmune diabetes. In this model, the CD8+ T cell attack on β cells replicates a key pathogenic feature of human T1D. We found that inhibition of α1 adrenoceptors, ablation of sympathetic nerves, and surgical denervation all had a protective effect in this model, without affecting the systemic presence of β cell–reactive CD8+ T cells. In vivo multiphoton imaging revealed a local effect within pancreatic islets including limited infiltration of both macrophages and β cell–specific CD8+ T cells. Islet-resident macrophages expressed adrenoceptors and were responsive to catecholamines. Islet macrophages may therefore constitute a pivotal neuroimmune signaling relay and could be a target for future interventions in T1D.
Läs hela artikeln som pdf utan lösenord
https://advances.sciencemag.org/content/6/35/eabb2878
Nyhetsinfo
www red DiabetologNytt
