Escherichia coli ja Bacteroides vulgatus -bakteerien lipopolysakkaridien vaikutus tyypin 1 diabetekseen liittyviin autoimmuunimekanismeihin

Abstract

Tyypin 1 diabetes (T1D) on maailmanlaajuinen autoimmuunisairaus, jolle ei olla vielä keksitty parannus- tai ehkäisykeinoa. T1D vaatii jokapäiväistä verensokeriseurantaa sekä insuliinihoitoa ja voi johtaa hoitamattomana jopa kuolemaan. T1D:n etiologiaa ei vielä täysin tunneta, mutta tiedetään että sen puhkeamiseen vaikuttaa sekä perinnölliset että ympäristölliset tekijät. Viime aikoina kiinnostus suolistomikrobiston osuuteen autoimmuunisairauksien patogeneesissa on kasvanut. On havaittu, että gram-negatiivisten bakteerien solukalvojen pinnalla esiintyvä lipopolysakkaridi saattaa vaikuttaa T1D:n patogeneesiin. Eri lipopolysakkarideilla on erilainen rakenne ja täten niillä voi olla erilainen immunivaste. Suomessa, jossa esiintyy maailman eniten diabetesta, on havaittu Bacteroides -suvun bakteerien olevan vallitsevassa asemassa suomalaisten suolistomikrobistossa. Tutkielman tarkoituksena oli tutkia, onko E. coli ja B. vulgatus -bakteerien lipopolysakkaridien vaikutuksella eroa tyypin 1 diabetekseen liittyviin autoimmuunimekanismeihin.

Tässä tutkielmassa tutkittiin E. coli ja B. vulgatus -bakteerien lipopolysakkaridien vaikutusta autoimmuunivasteeseen NOD-hiirimallissa. Ensisijaista vastetta ja solujen tolerisoitumista LPS:lle tutkittiin hiirten peritonaalisolujen TNF-α- ja IL-12-vasteella ELISAlla mitattuna sekä mittaamalla jääleikkeistä haiman Langerhansin saarekkeiden CXCL10- ja TLR4-pitoisuutta. LPS:n aiheuttamaa immuunivastetta tutkittiin myös lymfosyyttien aktivaatiomarkkerien avulla virtaussytometrilla.

Sekä E. coli että B. vulgatus -bakteerien lipopolysakkaridi näytti nostavan peritonaalisolujen sytokiinituotantoa. Tutkielman tulokset viittaavat siihen, että E. coli -bakteerin lipopolysakkaridi aiheuttaa voimakkaamman immuunivasteen NOD-hiirten peritonaalisoluissa. E. coli ja B. vulgatus -bakteerien lipopolysakkaridilla näytti olevan vaikutusta myös NOD-hiirten haiman Langerhansin saarekkeiden CXCL10- ja TLR4-pitoisuuteen sekä haiman imusolmukkeiden lymfosyyttien aktivoitumiseen.

Tutkielman tulokset tukevat aiempaa kirjallisuutta. E. coli -bakteerin vahvempi immuunivaste saattaa aiheuttaa vahvemman endotoksiinitolerisaation, mikä saattaa vähentää T1D:n ilmaantuvuutta. Koska suolistomikrobisto on erittäin monimutkainen kokonaisuus, LPS:n merkityksen ymmärtäminen T1D:n patogeneesissa vaatii vielä lisää tutkimusta.