Tip 1 Diyabetin Gelişmesiyle Bir Bakteri Türü Arasındaki İlişki:

Yapılan yeni bir araştırma : Moleküler yapı benzerliğinin ( veya Moleküler benzeşme ) Tip 1 diyabet gibi otoimmün hastalıkların gelişmesindeki rolü.

Joslin Diyabet Merkezi ve Boston College Üniversitesi tarafından yürütülen bir çalışma Tip 1 diyabet ile bağırsak bakteri türü arasında bir ilişki olabileceğini ortaya koydu. Araştırmacılar tip 1 diyabette bağışıklık sistemi tarafından hedef alınan insülin molekülüne ( peptit ) benzeyen amino asit dizilimli bir protein üreten bağırsak bakteri türü tespit etti.

Tip 1 diyabette bağışıklık hücreleri insülin üreten beta hücrelere saldırmakta bunun başlıca nedeni de bilinmemekte. Araştırmaya göre insülinin moleküler yapısındaki bazı kısımlar bağışıklık sisteminin ana hedefi. Ulusal Bilimler Akademisinin Resmi dergisi olan PNAS’de yayınlanan bu araştırmada Parabacteroides distasonis olarak isimlendirilen bir bağırsak bakteri türü tespit edildi. Bu bağırsak bakteri türü tip 1 diyabette bağışıklık sisteminin hedefi olan insülin peptidine benzeyen amino asit dizilimli bir protein üretiyor.

Yapılan analizler de tip 1 diyabette insülin molekülünü (peptidini ) hedef alan bağışıklık hücrelerinin bağırsak bakterisinin ürettiği molekülün (peptitin ) benzer amino asit dizisiyle çapraz reaksiyon verdiğini ve bu bakterinin varlığının T1D’li bir fare modelinde diyabetin başlamasını hızlandırabileceğini ortaya koymuş.  

Çapraz reaksiyon:  Yabancı bir patojenin ( örn bakteri. ) ürettiği proteinle vücudun ürettiği protein arasında moleküler yapı benzerliği olduğundan kendi proteini yabancı gibi görüp yıkıcı davranır. Bu durum çapraz reaksiyondur.

işte detaylar;

Farz edilsin ki minicanlının ( örn : bakteri , virüs ) proteinin bir parçası , bizim organlarımızdaki bir proteine çok benziyor. Böyle bir virüs ve bakteriye vücudun bağışıklık sistemi karşı koyunca oluşan antikorlar veya bağışıklık hücreleri ( örnekler : T hücreleri ) vücudun o benzeyen organına da saldırmaz mı ? Bu şekilde gelişen olaylar moleküler taklitçilik/ benzetme ( molecular mimicry ) olarak adlandırılıyor. Yıllardan beridir bilim insanları da bu moleküler yapı benzerliğinin bazı otoimmün hastalıkların ( örnekler; tip 1 diyabet ) ortaya çıkışında önemli bir faktör olabileceğini düşünmektedir.

İşte Joslin Diyabet Merkezi ve Boston College Üniversitesinde Yrd. Doç. Dr. Emrah Altındiş ve ekibinin yaptığı araştırma da buna dayanıyor.

Tip 1 Diyabet ile İnsülin Arasındaki İlişki:

Dr George S. Eisenbarth insülinin moleküler yapısında belli bir kısmı incelemiş ve bağışıklık sisteminin bu yapıya karşı tepki verdiğini belirtmiş. Dolayısıyla da insülinin tip 1 diyabetin gelişmesinde önemli bir faktör olabileceğini vurgulamış.

Peki Mikroplarda da bu insülin proteini olabilir mi ?

Emrah Altındiş ve diğer araştırmacılar bu verilerin ışığında acaba minicanlılarda insülin olabilir mi ? diye düşünmüş. ve Bugün itibariyle 6 tane virüste insüline benzeyen molekül tespit edilmiş.

Yapılan analizlerle tip 1 diyabette insülin molekülünü hedef alan bağışıklık hücrelerinin bağırsak bakterisinin ürettiği molekülün dizilimine karşı moleküler benzerlikten dolayı düşman gibi davrandığı ( çapraz reaksiyon ) ve bakterinin varlığının tip 1 diyabetli fare modelinde hastalığın başlamasını hızlandırabileceği ortaya koyuldu. Daha da önemlisi , bunlara ek yapılan araştırmada bu hastalığın kalıtsal riski altında olan çocuklarda bağırsak bakterisinin varlığıyla tip 1 diyabetin gelişmesi arasında bir ilişki olduğu da ortaya çıkarıldı.

Araştırmalara daha ayrıntılı bakacak olursak;

Moleküler yapı benzerliği mekanizmasından yola çıkılarak 47 tane mikrobiyal peptit bulundu. ( Bunları taşıyan 47 minicanlıların içinde bakteri , virüs gibi canlılar var. ) Bunların içinden Parabacteroides distasonis bakterisinin ürettiği peptidin T1D’de hedef alınan bu insülin molekülüyle eşleştiği yani aynı olduğu görüldü.

Daha sonra çalışmada belirtilen insülin moleküllerin ( peptit ) birçoğu sentezlendi. Bunlar tip 1 diyabetli bir hastadan izole edilen insülin proteinindeki bu bölgeyi düşman gibi görüp saldıran bağışıklık hücreleriyle bir arada incelendi. Hepsinin bu bağışıklık hücresini uyarabilme kabiliyetine bakıldı. ve Sadece birinin bu hücreyi uyardığı görüldü.( O da bu bakterinin ürettiği molekül ) Yani bu hücreler T1D’de hedef alınan bu insülinle bu bakterinin ürettiği protein arasında fark gözetmeden uyarılıyordu. Dolayısıyla bu analizler moleküler yapı benzerliği mekanizmasını destekliyordu.

Ayrıca fare modellerinde de benzer sonuçlar görüldü. Obez olmayan farelere gelindiğinde ise bu peptidi taşıyan bakteri verildiğinde ne olur diye bakılmış. Hergün bu bakteri farelere verilmiş ( 30 gün boyunca ) ve bu bakterinin bağırsağa yerleştiği görülmüş. 12 hafta beşer hayvan alınıp pankreasta ne kadar bağışıklık hücresinin olduğu analiz edildi.

Erkek farelerde pek bir fark yok iken dişi farelerde farklılık görülmüş. Yani bu bakteriyi alan dişi farelerde bağışıklık hücreleri aktive olup pankreasa hücum etmeye başlamış. ( 12. haftada bağışıklık hücrelerinin artığı görülmüş. )

Tabi bu dişi fare modelleri tip 1 diyabete genetik olarak yatkın olan canlılar. Buradan şu sonuç çıkarılmış. Bu bakteri bu farelerde bağışıklık yanıtını artırıyor yani tip 1 diyabetin gelişmesini hızlandırıyor. Ayrıca farklı modellerde de analiz edilmiş. 16. hafta bu farelerin bağışıklık hücreleri alınıp bağışıklık sistemi gelişmemiş farelere verildiğinde bu bakteri yine tip 1 diyabete yol açmış.

Ek bilgi:

Otoantikor ( özkarşıtı antikorlar ) : Bir bireyde kendi antijenlerine karşı gelişen özgül antikorlardır. Bunlar doku hasarı ve organ yetersizliklerine yol açabilir.

Antijen : Herhangi bir bağışıklık yanıtı uyandırabilen tüm madde ve moleküllere antijen denir.

Çalışmalar İnsanlar için Ne İfade Ediyor ?

Diabimmune Çalışması :

Rusya , Finlandiya , Estonya gibi ülkelerde yapılan bu çalışmada bu ülkelerde çocuklardan dışkı örnekleri alınmış. Her ülkeden 74 bebek doğumdan itibaren takibe alınmış. Bağırsak mikrobiyotasına bakılmış. 3 yıl sonunda Finlandiyadan 16 çocuk 2 otoantikor geliştirmiş. Estonyadan 14 çocuk , Rusyadan ise 4 çocuk otoantikor geliştirmiş. ( Otoantikor Analizleri demek oluyor ki bu çocuklar T1D geliştirebilir. )

Yani özetle veriler potansiyel olarak ilk 3 yıl içinde bu bakteri varsa T1D riskinin artığını öneriyor.

Yetkililer araştırmayla ilgili şunları aktardı ” Elimizdeki bulgular insülin peptidine benzeyen bağırsak bakterisi tarafından üretilen bir peptide maruz kalınmasının tip 1 diyabeti başlatan bağışıklık tepkisini uyarabileceğini ya da bu tepkiyi artırabileceğini gösteriyor. ”

Araştırmanın ayrıca yapılan canlı yayınına diyabetimben.com sayfasından ulaşabilirsiniz.

Bu canlı yayına ulaşmak için tıklayın

Sonuç:

Canlı yayında Prof. Dr. Oğuzhan Deyneli’nin de belirttiği gibi çalışmadan elde edilen bilimsel bulgular insan çalışmalarına nasıl yansır ? Belkide bu en önemli noktalardan bir tanesi. Yani insan çalışmalarını da görmek oldukça önemli.

Yazıyı hazırlamada bize destek olan Kağan Ege karakuş’a teşekkür ederiz.

Kaynak: https://www.genengnews.com/topics/omics/microbiome/human-gut-bacterial-peptide-implicated-in-triggering-type-1-diabetes/

Diğer yardımcı kaynaklar:

A. Ş. ŞEFİK : Bağışıklığı Anlamak , ( Nobel Tıp Kitapevleri ) , İstanbul 2018

DOAN, D. MELVOLD, R. VİSELLİ, S. WALTENBAUGH ,C. : İmmünoloji Lippincott Görsel Anlatımlı Çalışma Kitapları ( Nobel Tıp Kitabevleri ) , İstanbul 2013

https://tr.wikipedia.org/wiki/Özbağışıklık