Cukrzyca typu 1, choroba autoimmunologiczna wymagająca stałego leczenia insuliną, od lat sprawia największe trudności diagnostyczne i terapeutyczne u najmłodszych pacjentów. Zjawisko szybkiego pogarszania się stanu zdrowia u dzieci poniżej 7. roku życia od dawna było obserwowane klinicznie, jednak przyczyny agresywnego przebiegu były częściowo niejasne. Najnowsze badanie opublikowane w Science Advances, prowadzone przez zespół prof. Sarah Richardson z Uniwersytetu w Exeter, przynosi najdokładniejsze jak dotąd wyjaśnienie. Wyniki rzucają nowe światło na rozwój trzustki we wczesnym dzieciństwie i pokazują, dlaczego małe dzieci są szczególnie bezbronne wobec autoimmunologicznego ataku.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego cukrzyca typu 1 postępuje szybciej u małych dzieci i jakie procesy biologiczne za to odpowiadają.
- Jak wyglądają niedojrzałe skupiska komórek beta w trzustce i dlaczego są szczególnie podatne na autoimmunologiczny atak.
- Jakie nowe techniki badawcze pozwoliły przeanalizować ponad 250 próbek trzustek z niespotykaną dotąd szczegółowością.
- Jak odkrycia te mogą wpłynąć na przyszłe terapie, immunoprofilaktykę i wczesne badania przesiewowe w cukrzycy typu 1.
Cukrzyca typu 1 – choroba autoimmunologiczna o przyspieszonym przebiegu u najmłodszych
Cukrzyca typu 1 dotyka około 400 tysięcy osób w samej Wielkiej Brytanii. Choroba rozwija się, gdy układ odpornościowy niszczy komórki beta trzustki, odpowiedzialne za produkcję insuliny. U dzieci zdiagnozowanych przed 7. rokiem życia przebieg choroby jest szczególnie dynamiczny: szybciej dochodzi do nagłych epizodów medycznych, a zapotrzebowanie na insulinę jest wyższe niż u starszych dzieci.
Jednym z kluczowych czynników były mało poznane wczesne etapy rozwoju komórek produkujących insulinę. Komórki te występują w skupiskach w trzustce, jednak u małych dzieci są one niewielkie i dopiero dojrzewają. Do tej pory narzędzia pozwalające je analizować były ograniczone.
Przełom w badaniach: analiza 250 próbek trzustek
Zespół prof. Richardson wykorzystał najbardziej zaawansowane techniki obrazowania i analizy tkanek, aby szczegółowo zbadać rozwój skupisk komórek beta. Naukowcy przeanalizowali ponad 250 rzadkich próbek trzustki osób w różnym wieku – zarówno z cukrzycą typu 1, jak i bez niej.
Po raz pierwszy oceniono, jak wyglądają małe skupiska komórek beta u zdrowych dzieci i jak zmieniają się, gdy rozwija się choroba autoimmunologiczna. Główne ustalenie jest jednoznaczne:
- u dzieci bez cukrzycy małe skupiska komórek beta są liczne, dojrzewają i przekształcają się w większe struktury,
- u dzieci z cukrzycą typu 1 niemal wszystkie te małe skupiska są niszczone przez układ odpornościowy na bardzo wczesnym etapie.
Naukowcy odkryli, że u części starszych pacjentów z cukrzycą pozostają jeszcze większe skupiska komórek beta, co pozwala im produkować minimalne ilości insuliny. Jednak u dzieci, u których choroba pojawia się wcześnie, proces ten zostaje zahamowany niemal całkowicie.
Dlaczego małe dzieci są bardziej bezbronne?
Badanie po raz pierwszy wykazało, że liczne, małe skupiska komórek beta – naturalnie występujące u małych dzieci – są szczególnie podatne na autoimmunologiczny atak. Zostają one niszczone zanim zdążą dojrzeć.Oznacza to, że:
- trzustka małych dzieci traci zdolność rozwoju zdrowych skupisk komórek beta,
- organizm nigdy nie osiąga rezerwy produkcji insuliny, którą w pewnym stopniu zachowują osoby diagnozowane później.
Rezultat jest jasny: choroba u najmłodszych rozwija się gwałtowniej, a leczenie wymaga większych dawek insuliny i ciągłej kontroli. Jak podkreśliła prof. Sarah Richardson:
Te maleńkie skupiska komórek beta produkujących insulinę – kiedyś pomijane – kryją w sobie istotne wskazówki dotyczące zrozumienia cukrzycy typu 1. Ta nowa perspektywa ma potencjał, aby zmienić sposób, w jaki badamy, leczymy, a nawet zapobiegamy cukrzycy typu 1. Wczesna ochrona małych skupisk komórek beta może być kluczem do zatrzymania cukrzycy typu 1, zanim się rozwinie.
Konsekwencje kliniczne: nowe terapie i wcześniejszy screening
Odkrycia te mają ogromne znaczenie praktyczne. Badacze podkreślają, że ochrona najmniejszych skupisk komórek beta może stać się podstawą nowych immunoterapii, które będą:
- spowalniać proces autoimmunologiczny,
- chronić komórki beta przed zniszczeniem,
- wydłużać czas do konieczności pełnej insulinoterapii,
- a w przyszłości – być może całkowicie eliminować konieczność podawania insuliny.
Dr Elizabeth Robertson z Diabetes UK zwróciła uwagę na przełomowy charakter projektu:
Odkrycie, dlaczego cukrzyca typu 1 ma tak agresywny przebieg u małych dzieci, otwiera drogę do opracowania nowych immunoterapii, których celem jest spowolnienie lub zatrzymanie ataku układu odpornościowego, co potencjalnie zapewni dzieciom więcej cennych lat bez terapii insulinowej, a w przyszłości całkowicie wyeliminuje potrzebę jej stosowania.
Badacze podkreślają również znaczenie wczesnych badań przesiewowych. Szybka identyfikacja dzieci w bardzo wczesnej fazie autoimmunologicznego procesu mogłaby umożliwić terapię zanim kluczowe komórki beta zostaną zniszczone.
Główne wnioski
- Wczesne skupiska komórek beta są kluczowe — u dzieci zdrowych dojrzewają szybko, natomiast u najmłodszych z cukrzycą typu 1 są niemal całkowicie niszczone przez układ odpornościowy.
- Badanie obejmowało ponad 250 próbek trzustek i po raz pierwszy precyzyjnie wykazało brak małych skupisk u dzieci wcześnie diagnozowanych, co tłumaczy agresywny przebieg choroby.
- Małe dzieci tracą zdolność dojrzewania komórek beta, co uniemożliwia im późniejszą produkcję insuliny i zwiększa konieczność intensywnej insulinoterapii.
- Nowe kierunki terapii obejmują immunoterapie chroniące najmniejsze skupiska komórek beta oraz rozwój programów wczesnego screeningu pozwalających zatrzymać chorobę zanim dojdzie do nieodwracalnych uszkodzeń.
Źródło:
- University of Exeter
- https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz2251
