Akkermansia muciniphilan ja Citrobacter rodentiumin vastakkaiset vaikutukset autoimmuunidiabeteksen kehittymiseen NOD-hiirellä

Abstract

Tyypin 1 diabeteksessa haiman Langerhansin saarekkeiden insuliinia tuottavat betasolut tuhoutuvat autoimmuunireaktiossa, jolloin glukoositasapainon ylläpito estyy. Antigeeniä esittelevät solut (APC, antigen presenting cells) esittelevät antigeenin oman immuunipuolustuksen CD4 ja CD8 -positiivisille T-soluille, jotka tunkeutuvat saarekkeisiin, jolloin niihin kehittyy jatkuva tulehdustila ja betasolut apoptoituvat. Antigeeniä esittelevät solut etsivät ja ottavat sisäänsä antigeenin mm. suolen Peyerin laikuissa, paksusuolen imusolmukkeissa (coMLN, colon draining mesenteric lymph nodes) tai haiman imusolmukkeessa (PaLN, pancreatic lymph node) ja tätä kautta suolen mikrobiomi saattaa vaikuttaa T-soluvälitteisten autoimmuunireaktioiden syntyyn. Suolen mikrobien määräsuhteiden muutosten (dysbioosi) uskotaan olevan ratkaiseva vaihe autoimmuunidiabeteksen kehittymisessä, sillä mikrobiston vaikutuksesta suoliesteen läpäisevyys voi muuttua yksilölle edulliseen tai haitalliseen suuntaan. Tässä tutkielmassa autoimmuunidiabetesta tutkittaessa käytettiin NOD-hiirimallia (nonobese diabetic), joka kehittää spontaanisti autoimmuunidiabeteksen haiman betasolujen tuhoutuessa T-soluvälitteisesti, ja jolla on luonnostaan puutteita antigeeniä esittelevien solujen ja T-solujen säätelyssä. Tehdyissä tutkimuksissa hiirille annosteltiin suun kautta Akkermansia muciniphila-bakteeria tuottamaan terveysvaikutuksia, kun taas Citrobacter rodentiumia käytettiin mallintamaan dysbioosia, bakteereilla käsittelemättömien hiirten toimiessa kontrollina. Hiiriltä kerätyt kudosnäytteet käsiteltiin histologisin menetelmin ja analysoitiin mikroskopoimalla. Tutkimuksessa paksusuolen bakteerien määrissä tai sijainnissa, sekä limakalvon paksuudessa ei havaittu merkittäviä eroja eri ryhmien välillä, kun taas paksusuolen ja haiman imusolmukkeiden bakteerimäärät vaihtelivat merkittävästi. Haimaleikkeistä tehdyissä analyyseissä saarekkeiden valkosoluinfiltraatin (insuliitti) ja patogeenitunnistuksen indusoimien TLR2:n ja TLR4:n (Toll-like receptor) määräsuhteet vaihtelivat merkittävästi. Eri ryhmien välillä havaittiin myös eroja haimasaarekkeiden kemokiinien ja transkriptiofaktoreiden määrissä.