Ученые на удивление подробно рассмотрели начальные этапы, которые происходят в организме, когда сахарный диабет 1 типа впервые развивается у ребенка или молодого взрослого.

Анализ подготовлен командой исследователей и врачей из Медицинского центра Университета Рочестера, которые обладают опытом как в лабораторных условиях, так и в лечении пациентов. Команда изучала детей в возрасте от 8 до 18 лет в течение 48 часов после постановки им диагноза диабета 1 типа, аутоиммунного заболевания, при котором иммунная система организма атакует клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин.

Заболеваемость этим заболеванием быстро растет и примерно удвоилась за последние 20 лет или около того. По данным Американской диабетической ассоциации, примерно у 30 000 детей в Соединенных Штатах ежегодно диагностируется это заболевание.

Эта тенденция заметна педиатру Николасу Хоспе, доктору медицинских наук, руководителю детской эндокринологии в детской больнице Голисано Медицинского центра Университета Рочестера, и его коллегам по всей стране. В настоящее время его группа регистрирует около 90 новых случаев диабета 1 типа в год, по сравнению с примерно 25 ежегодно 20 лет назад.

Каждый день в восточной части медицинского центра Jospe консультирует семьи и детей, которые справляются с этим заболеванием. В то же время в лабиринте лабораторий, расположенных почти в полумиле к западу под одной крышей, иммунологи, такие как Дебора Дж. Фауэлл, доктор философии, используют множество высокотехнологичного оборудования, чтобы опрашивать Т-клетки и макрофаги, чтобы получить ответы о работе иммунной системы.

Для текущего исследования, опубликованного в журнале Diabetes, Фауэлл и Хоспе объединили свои усилия, чтобы взглянуть на болезнь так, как невозможно сделать в одиночку. Хотя ученые знают, что диабет становится все более распространенным, они не понимают, какие факторы его вызывают, почему некоторые дети более склонны к его развитию или даже почему он становится все более распространенным.

Важные подсказки лежат в так называемой "фазе медового месяца" у недавно диагностированных пациентов, в период, когда болезнь легче контролировать у пациентов, чем в любое другое время.

Хотя диабет никогда полностью не проходит - в отличие от других аутоиммунных заболеваний, которые чередуются с ремиссиями и рецидивами, - он характеризуется одной ранней фазой ремиссии, которая начинается в течение нескольких недель после постановки диагноза и длится год или два. В течение этого времени пациенты здоровы и не нуждаются в большом количестве инсулина, чтобы контролировать заболевание. Этот период медового месяца занимает центральное место в сегодняшних усилиях по разработке новых методов лечения: большинство разрабатываемых новых методов лечения нацелены на эти решающие первые месяцы.

"Это период большого интереса", - сказал Хоспе. "В этот период уровень глюкозы в крови нормализуется больше, чем в любое другое время, и пациентам не требуется так много инсулина; как будто организм все еще вырабатывает инсулин. Но мы не понимаем природу этой ремиссии, и это сдерживает развитие этой области.

"Если бы мы знали, что происходит, возможно, мы могли бы повторить это или продлить его на благо пациента. Большинство методов лечения сегодня пытаются сделать именно это - продлить период медового месяца. Но пока особых успехов не было ", - добавил Хоспе.

В поисках ответов Хоспе объединился с Фауэллом, адъюнкт-профессором микробиологии и иммунологии и ученым из Центра биологии и иммунологии вакцин. Для Фауэлл, автора-корреспондента отчета группы, важным аспектом ее исследования является перевод его результатов об основной регуляции иммунных клеток в лучшее понимание иммунитета при аутоиммунных заболеваниях человека.

"Сделать исследования актуальными для пациентов - улучшить их жизнь с помощью новых результатов исследований - не так просто, как сделать открытие в лаборатории, а затем испытать его на людях", - сказал Фауэлл. "Скорее, это включает в себя анализ результатов лабораторных исследований, а затем более пристальное изучение людей, одновременно изучая пациентов и перенося эти наблюдения в лабораторию, чтобы помочь там проводить эксперименты. Это то, что мы с Ником делаем - учимся друг у друга, чтобы узнать больше о диабете ".

Группа Фауэлла проанализировала несколько показателей иммунной системы в течение года после постановки диагноза у 21 ребенка с диабетом 1 типа, а также у 22 здоровых детей и 70 здоровых взрослых.

Команда сосредоточилась на иммунных клетках, известных как Т-регуляторные клетки, мощные клетки, которые контролируют работу многих других иммунных клеток. Они помогают определить, как организм реагирует на инфекцию и вакцинацию, и они играют роль суперкопов иммунной системы, обезвреживая иммунные клетки, которые ошибочно атакуют собственные ткани организма. Фауэлл является экспертом по "T-regs" и подчеркнул их роль в недавней статье в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Поскольку Т-регуляторные клетки относятся к числу тех, которые отвечают за подавление ошибочных иммунных клеток, изучение их функций является важной частью понимания аутоиммунных заболеваний, таких как диабет, при которых иммунная система выходит из-под контроля.

Команда обнаружила большую вариабельность среди детей. У некоторых Т-регуляторные клетки, по-видимому, нормально функционировали в течение периода ремиссии, в то время как у других активность оставалась низкой на протяжении всего периода. У других детей активность снизилась во время фазы медового месяца, но затем восстановилась.

В то же время команда стала свидетелем увеличения активности иммуностимулирующих "эффекторных клеток" и увеличения цитокинов для интерлейкина 17 и фактора некроза опухоли. Такие химические сигнальные молекулы играют ключевую роль в защите нас от патогенов, но при аутоиммунных заболеваниях они могут привести к повреждению тканей - например, при диабете, помогая спровоцировать иммунную атаку, которая разрушает клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин.

Совокупность результатов можно интерпретировать по-разному, сказал Хоспе. Одна из возможностей заключается в том, что иммунная система вырабатывает чужеродные иммунные клетки, которые плохо контролируются Т-регуляторными клетками. Другая возможность заключается в том, что функция Т-регуляторных клеток не на должном уровне, что дает своенравным клеткам возможность нанести вред организму.

Хоспе и Фауэлл надеются, что результаты, серия молекулярных снимков иммунной активности у пациентов, будут способствовать лучшему пониманию болезни.

"Одна надежда, конечно, заключается в создании более эффективных методов лечения для пациентов. Еще одна возможность - найти биомаркеры для выявления детей, которые подвергаются повышенному риску развития диабета 1 типа ", - сказал Хоспе.