Bakterielle Proteine könnten Typ-1-Diabetes auslösen

Viele Menschen mit einer genetischen Veranlagung für Typ-1-Diabetes erkranken nie daran. Das deutet darauf hin, dass ein bislang unbekannter Umweltfaktor an der Entstehung dieser chronischen Autoimmunerkrankung beteiligt sein könnte.

Manche vermuten einen Virus als Auslöser. Eine neue Studie unter Leitung von Forschenden der Cardiff University im Vereinigten Königreich weist jedoch in eine andere Richtung: Typ-1-Diabetes könnte mit Proteinen auf Bakterien beginnen, die eine bedrohliche Veränderung des Immunsystems auslösen.

Typ-1-Diabetes und die Zerstörung der Betazellen

„Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, die gewöhnlich Kinder und junge Erwachsene betrifft. Dabei werden die Zellen, die Insulin produzieren, vom eigenen Immunsystem der Patienten angegriffen“, erklärt der Hauptautor Andrew Sewell, Immunologe an der School of Medicine der Cardiff University.

„Dadurch entsteht ein Insulinmangel. Menschen mit Typ-1-Diabetes müssen deshalb mehrmals täglich Insulin spritzen, um ihren Blutzuckerspiegel zu regulieren“, sagt er.

Insulin ermöglicht es Glukose, aus dem Blutkreislauf in die Zellen zu gelangen, wo sie als Energiequelle dient. Das lebenswichtige Hormon wird von Betazellen in der Bauchspeicheldrüse gebildet. Fehlt es, kann der Blutzucker auf gefährlich hohe Werte ansteigen.

Frühere Untersuchungen von Sewell und seinem Team brachten den Verlust insulinproduzierender Gewebe mit Killer-T-Zellen in Verbindung. Diese weißen Blutkörperchen zerstören bestimmte andere Zellen, darunter Krebszellen oder mit einem Krankheitserreger infizierte Zellen. Offenbar spielen Killer-T-Zellen eine zentrale Rolle bei Typ-1-Diabetes, indem sie Betazellen abtöten.

Bakterielle Proteine aktivieren Killer-T-Zellen

In der neuen Studie stellten die Forschenden fest, dass Killer-T-Zellen dieses Verhalten nach der Aktivierung durch bakterielle Proteine aufnehmen. Konkret handelte es sich um Proteine von Bakterien, die bekanntermaßen Menschen infizieren, etwa Klebsiella oxytoca.

Das Team simulierte solche Infektionen im Labor. Dafür wurden Zelllinien von menschlichen Spendern ohne Diabetes mit bakteriellen Proteinen in Kontakt gebracht und anschließend beobachtet, wie deren Killer-T-Zellen reagierten.

„Wir stellten fest, dass Killer-T-Zellen nach dem Kontakt mit Proteinen bestimmter infektiöser Bakterien irrtümlich auch Zellen töten konnten, die das Insulinprotein produzieren“, sagt Sewell.

„Im Blut von Patienten mit Typ-1-Diabetes fanden wir aktivierte T-Zellen mit derselben ‚Kreuzreaktivität‘“, ergänzt er, „was darauf hindeutet, dass das, was wir in den Laborexperimenten beobachteten, die Krankheit ausgelöst haben könnte.“

Eine starke Wechselwirkung mit bakteriellen Proteinen habe diese Verhaltensänderung der Killer-T-Zellen offenbar angestoßen, erläutert Lucy Jones, leitende klinische Prüferin der Studie an der School of Medicine der Cardiff University.

Seltenes HLA-Merkmal und mögliche Prävention

Das Team beobachtete den Zusammenhang mit einem Gen für ein Protein auf den eigenen Zellen, das als humanes Leukozytenantigen (HLA) bezeichnet wird. Es hilft dem Immunsystem dabei, körpereigenes Gewebe von Eindringlingen zu unterscheiden.

„Das spezielle HLA, das mit der bakteriellen Infektion verbunden ist, die Diabetes auslöst, kommt im Vereinigten Königreich nur bei rund 3 Prozent der Bevölkerung vor“, sagt Jones. „Die bakteriellen Krankheitserreger, die Anti-Insulin-T-Zellen erzeugen können, stehen also mit einer seltenen Infektion bei einer kleinen Minderheit von Menschen in Zusammenhang.“

Indem die Ursprünge von Typ-1-Diabetes besser entschlüsselt werden, könnten sich nach Ansicht der Forschenden neue Behandlungsmöglichkeiten ergeben – oder möglicherweise sogar Wege, die Erkrankung zu verhindern.

„Wir hoffen, dass uns das Verständnis dafür, wie T-Zellen Krankheiten wie Typ-1-Diabetes auslösen, ermöglichen wird, die Krankheit noch vor dem Auftreten von Symptomen zu diagnostizieren und zu behandeln“, sagt Garry Dolton, Immunologe an der School of Medicine der Cardiff University.

„Es ist bekannt, dass eine frühe Behandlung zu einer besseren Prognose führt, weil die angegriffenen gesunden Betazellen der Bauchspeicheldrüse geschützt werden können, bevor sie zerstört sind“, sagt Dolton.

„Derzeit gibt es keine Heilung für Typ-1-Diabetes, und Patienten benötigen eine lebenslange Behandlung“, merkt Sewell an.

„Menschen mit Typ-1-Diabetes können zudem später im Leben medizinische Komplikationen entwickeln. Daher besteht ein dringender Bedarf, die zugrunde liegenden Ursachen der Erkrankung zu verstehen, damit wir bessere Therapien finden können.“

Die Studie wurde in The Journal of Clinical Investigation veröffentlicht.