Mungkinkah sel imun yang tidak biasa ini menjadi penyebab diabetes jenis 1?
Penyelidikan baru-baru ini telah menemui jenis sel darah putih yang tidak biasa yang boleh menjadi pendorong utama autoimun pada diabetes jenis 1.
Ramai pakar percaya bahawa diabetes jenis 1 adalah sejenis keadaan yang berlaku ketika sistem kekebalan tubuh menyerang tisu badan sendiri.
Walau bagaimanapun, walaupun bukti dari banyak kajian menunjukkan bahawa diabetes jenis 1 berasal dari autoimun, mekanisme biologi yang mendasarinya belum jelas.
Kajian baru adalah karya saintis di Johns Hopkins University School of Medicine di Baltimore, MD, dan kolaborator dari institusi lain, termasuk IBM Thomas J. Watson Research Center di Yorktown Heights, NY.
Didalam Sel makalah, penulis menerangkan bagaimana mereka menjumpai hibrida sel tak sel B dan T yang "tidak dijangka" yang tampaknya "terlibat dalam mediasi autoimun."
Mereka membincangkan bagaimana penemuan itu memecahkan "paradigma" bahawa sel-sel sistem imun adaptif hanya sel T atau B.
Penemuan ini juga meragukan keraguan yang dilakukan oleh beberapa saintis mengenai gagasan bahawa "hibrida jahat" atau "sel X" mendorong tindak balas autoimun di sebalik diabetes jenis 1.
"Sel yang telah kita kenal pasti," kata penulis bersama kajian Abdel-Rahim A. Hamad, seorang profesor patologi di Sekolah Perubatan Universiti Johns Hopkins, "adalah kacukan antara dua tenaga kerja utama sistem imun adaptif, B limfosit dan limfosit T. "
Dia menjelaskan bahawa bukan sahaja mereka menemukan sel X yang disebut, tetapi mereka juga menemui "bukti kuat untuk menjadi pemacu utama tindak balas autoimun yang dipercayai menyebabkan diabetes jenis 1."
Namun, dia memberi amaran bahawa penemuan mereka tidak cukup untuk membuktikan bahawa sel hibrida secara langsung menyebabkan diabetes jenis 1. Kajian lanjutan kini harus mencapai tujuan ini.
Diabetes dan autoimun jenis 1
Diabetes berlaku apabila terdapat terlalu banyak gula, atau glukosa, dalam darah seseorang. Pada orang dengan diabetes jenis 1, ini berkembang apabila pankreas tidak menghasilkan cukup insulin, yang merupakan hormon yang membantu sel menyerap dan menggunakan glukosa untuk tenaga.
Mempunyai terlalu banyak gula dalam darah adalah berbahaya dan menyebabkan kerosakan jangka panjang pada organ. Orang yang menghidap diabetes jenis 1 mesti mengambil insulin setiap hari.
Menurut Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC), sekitar 5% daripada 30.3 juta orang yang menghidap diabetes di Amerika Syarikat mempunyai jenis 1.
Doktor biasa memanggil diabetes jenis 1 sebagai "diabetes remaja" kerana, walaupun dapat berkembang pada usia berapa pun, ia lebih sering timbul pada masa kanak-kanak.
Pakar percaya bahawa diabetes jenis 1 adalah keadaan autoimun di mana sistem imun menyerang dan memusnahkan sel beta penghasil insulin di pankreas. Walau bagaimanapun, mereka tidak jelas mengenai proses sel yang terlibat.
Tindak balas autoimun bergantung pada dua jenis sel darah putih: limfosit B dan limfosit T. Bersama-sama, kedua sel tersebut mengenal pasti dan menyerang entiti yang menimbulkan ancaman, seperti menyerang bakteria, virus, dan agen lain.
Setiap sel mempunyai jenis reseptor selnya sendiri, yang merupakan sejenis protein yang hanya membenarkan isyarat tertentu ke dalam sel apabila sesuai dengan pasangan pengikat yang unik. Oleh itu, sel B mempunyai reseptor sel B (BCR) dan sel T mempunyai reseptor sel T (TCR).
Hibrid mempunyai kedua-dua reseptor sel T dan B
Sel hibrid yang ditemui oleh Hamad dan rakannya adalah sel "dual expressor (DE)" yang jarang berlaku yang menyatakan BCR dan TCR yang berfungsi.
Tindak balas imun biasanya bermula apabila sel pengawasan yang disebut antigen-present cell (APC) melihat penceroboh dan menangkap tandatangannya.
APC kemudian pergi ke takungan, seperti kelenjar getah bening, yang menyimpan sel B dan T yang belum matang dan memberikannya tanda tangan, atau antigen, penyerang.
Sel T belum matang dengan TCR yang sepadan dengan antigen bertindak balas terhadap panggilan APC dengan menukar menjadi sel T pembunuh atau pembantu. Sel T pembunuh bertindak balas dengan menyerang penyerang secara langsung.
Sel T pembantu, bagaimanapun, bertindak balas dengan mencetuskan sel B yang belum matang. Sekiranya sel B mempunyai antigen yang sepadan, mereka akan membuat antibodi yang menyerang dan memusnahkan penyerang. Sekiranya tidak, mereka membuat kesan antigen sehingga mereka dapat menyerang di masa depan.
Sistem imun melihat insulin sebagai sasarannya
Walau bagaimanapun, dalam tindak balas autoimun, antigen tidak mengenal pasti penyerang asing, tetapi sel-sel yang sihat dalam tisu badan sendiri. Hasilnya adalah serangan kuat yang boleh menyebabkan kerosakan serius. Pada diabetes jenis 1, ini mengakibatkan pemusnahan sel beta pankreas.
Dalam makalah kajian mereka, penulis menjelaskan bahawa saintis tidak sepenuhnya memahami antigen yang "mendorong pengaktifan sel T autoreaktif," walaupun pada hakikatnya para penyelidik telah memeriksanya "secara meluas."
Dalam kes diabetes jenis 1, saintis percaya bahawa sistem kekebalan tubuh melihat insulin sebagai antigen.
Hamad mengatakan bahawa para saintis pada umumnya setuju bahawa sel T melihat insulin sebagai antigen "ketika hormon terikat ke laman web di APC yang dikenali sebagai HLA-DQ8."
"Namun," tambahnya, "eksperimen kami menunjukkan bahawa ini adalah pengikatan yang lemah dan tidak mungkin memicu reaksi imun yang kuat yang membawa kepada diabetes jenis 1."
Dia dan rakannya mendapati bahawa sel DE yang mereka temui menghasilkan protein unik yang disebut x-Id peptide. Melalui pelbagai eksperimen sel, mereka menunjukkan bahawa apabila peptida x-Id menggantikan insulin, pengikatannya lebih ketat dan menimbulkan reaksi imun yang 10.000 lebih kuat.
Potensi untuk pemeriksaan dan imunoterapi
Dengan menggunakan simulasi komputer, para penyelidik di IBM Thomas J. Watson Research Center dapat menentukan mekanisme molekul pengikatan peptida x-Id. Mereka juga dapat meramalkan seberapa kuat tindak balas sel T.
Pasukan ini juga mendapati bahawa orang dengan diabetes jenis 1 lebih cenderung mempunyai limfosit DE dan peptida x-Id dalam darah mereka daripada orang yang tidak menghidap diabetes.
"Penemuan ini," kata Hamad, "digabungkan dengan kesimpulan kami bahawa peptida x-Id menyusun sel T untuk mengarahkan serangan pada sel penghasil insulin, sangat menyokong hubungan antara sel DE dan diabetes jenis 1."
Dia menunjukkan bahawa, dengan lebih banyak penyelidikan, penemuan ini dapat menyebabkan pengembangan kaedah penyaringan yang dapat mengenal pasti orang yang berisiko tinggi menderita diabetes tipe 1.
Kemungkinan lain adalah bahawa penemuan itu boleh menyebabkan imunoterapi yang memusnahkan sel DE atau mengubahnya sehingga tidak dapat mencetuskan reaksi autoimun.
Hamad mengatakan bahawa ada kemungkinan bahawa, suatu hari, mereka akan mengetahui bahawa sel DE terlibat dalam penyakit autoimun lain seperti rheumatoid arthritis dan multiple sclerosis.
"Apa yang unik dari entiti yang kami dapati adalah ia dapat bertindak sebagai sel B dan sel T. Ini mungkin menonjolkan tindak balas autoimun kerana satu limfosit secara serentak melakukan fungsi yang biasanya memerlukan tindakan bersama dua. "
Abdel-Rahim A. Hamad
