Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Khám Phá Vai Trò Của Mycobacterium avium Phân Loại Paratuberculosis Trong Bệnh Sinh Của Đái Tháo Đường Loại 1: Một Nghiên Cứu Thí Điểm
Tóm tắt
Mặc dù chưa xác định được nguyên nhân gây ra bệnh tiểu đường loại 1 (T1DM), nhưng đã có báo cáo về sự đa hình di truyền trong các gen chính, bao gồm SLC11A1, và mối liên hệ với Mycobacterium avium phân loài paratuberculosis (MAP). Chúng tôi giả thuyết rằng sự tương đồng phân tử giữa protein sốc nhiệt 65 K của MAP (Hsp65) và glutamat decarboxylase 65 K của con người (GAD65) có thể là yếu tố kích hoạt dẫn đến sự phá hủy tự miễn dịch của các tế bào beta ở những bệnh nhân tiếp xúc với MAP. Các trình tự peptide của Hsp65 MAP và GAD65 con người đã được điều tra để tìm kiếm tính đồng nhất chuỗi axit amin và khả năng phản ứng chéo. Tổng cộng có 18 mẫu máu từ bệnh nhân T1DM và nhóm đối chứng đã được đánh giá sự hiện diện của MAP. Phân tích BLAST peptide cho thấy có 44% sự đồng nhất tổng thể giữa Hsp65 của MAP và GAD65, với 75% dương tính trong một vùng 16 axit amin. Phân tích cấu trúc 3D bằng PyMOL đã xác định cùng một vùng 16 axit amin như là một epitop tiềm năng cho sự gắn kết kháng thể. Dữ liệu sơ bộ cho thấy sự phản ứng chéo giữa Hsp65 của MAP và một huyết thanh tuyến tụy của chuột khỏe mạnh chống lại huyết tương từ bệnh nhân T1DM và kháng thể đa dòng chống MAP IgG của thỏ. Nuôi cấy lâu dài máu người đã phát hiện MAP trong 3/10 bệnh nhân T1DM và 4/8 đối chứng, trong khi MAP IgG được phát hiện ở 5/10 mẫu T1DM và 3/8 đối chứng không mắc bệnh tiểu đường. Mức độ đồng nhất cao giữa GAD65 và Hsp65 của MAP trong một vùng peptide kháng nguyên hỗ trợ vai trò có thể của vi khuẩn trong việc kích hoạt sự phá hủy tự miễn dịch của các tế bào tuyến tụy trong T1DM. Sự phản ứng của huyết thanh bệnh nhân T1DM với Hsp65 của MAP hỗ trợ cho phát hiện này. Việc nuôi cấy MAP từ máu của bệnh nhân T1DM là điều thú vị. Tổng quan, dữ liệu sơ bộ là hỗn hợp và không loại trừ vai trò có thể của MAP trong bệnh sinh T1DM. Cần có một nghiên cứu lớn hơn, bao gồm các nhóm đối chứng được xác định rõ để điều tra câu hỏi thú vị về việc liệu MAP có liên quan đến T1DM hay không?
Từ khóa
#Đái tháo đường loại 1 #Mycobacterium avium #paratuberculosis #tự miễn dịch #GAD65 #Hsp65 #phản ứng chéo.Tài liệu tham khảo
Daneman D: Type 1 diabetes. Lancet. 2006, 367 (9513): 847-858. 10.1016/S0140-6736(06)68341-4.
Santamaria P: The long and winding road to understanding and conquering type 1 diabetes. Immunity. 2010, 32 (4): 437-445. 10.1016/j.immuni.2010.04.003.
Beyan H, Buckley LR, Yousaf N, Londei M, Leslie RD: A role for innate immunity in type 1 diabetes?. Diabetes Metab Res Rev. 2003, 19 (2): 89-100. 10.1002/dmrr.341.
Jun HS, Khil LY, Yoon JW: Role of glutamic acid decarboxylase in the pathogenesis of type 1 diabetes. Cell Mol Life Sci. 2002, 59 (11): 1892-1901. 10.1007/PL00012512.
Franklin IK, Wollheim CB: GABA in the endocrine pancreas: its putative role as an islet cell paracrine-signalling molecule. J Gen Physiol. 2004, 123 (3): 185-190. 10.1085/jgp.200409016.
Rani PS, Sechi LA, Ahmed N: Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis as a trigger of type-1 diabetes: destination Sardinia, or beyond?. Gut pathogens. 2010, 2 (1): 1-10.1186/1757-4749-2-1.
Tom L, Van Belle , Coppieters KT, Matthias G, Von H: Type 1 diabetes: etiology, immunology,and therapeutic strategies. Physiology Review. 2011, 91 (1): 79-118. 10.1152/physrev.00003.2010.
McDevitt HO, Unanue ER: Chapter 1 autoimmune diabetes mellitus—much progress, but many challenges. Advanced Immunology. 2008, 100: 1-12.
Dow CT: Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis—An environmental trigger of type 1 diabetes mellitus. Journal of Diabetes Mellitus. 2012, 02 (01): 88-95. 10.4236/jdm.2012.21014.
Dow CT: Paratuberculosis and Type 1 diabetes Is this the trigger. Medical hypotheses. 2006, 67 (4): 782-785. 10.1016/j.mehy.2006.04.029.
Goldberg E, Krause I: Infection and type 1 diabetes mellitus - a two edged sword?. Autoimmun Rev. 2009, 8 (8): 682-686. 10.1016/j.autrev.2009.02.017.
Akerblom HK, Vaarala O, Hyoty H, Ilonen J, Knip M: Environmental factors in the etiology of type 1 diabetes. Am J Med Genet. 2002, 115 (1): 18-29. 10.1002/ajmg.10340.
Yoon JW, Jun HS: Cellular and molecular roles of β cells autoantigens, macrophages and T cells in the pathogenesis of autoimmune diabetes. Arch Pharm Res. 1999, 22: 437-447. 10.1007/BF02979150.
Dow CT: Cows, Crohn's and more: is Mycobacterium paratuberculosis a superantigen?. Medical Hypothesis. 2008, 71: 858-861. 10.1016/j.mehy.2008.07.036.
Masala S, Paccagnini D, Cossu D, Brezar V, Pacifico A, Ahmed N, Mallone R, Sechi LA: Antibodies recognizing Mycobacterium avium paratuberculosis epitopes cross-react with the beta-cell antigen ZnT8 in Sardinian Type 1 diabetic patients. PLoS One. 2011, 6 (10): e26931-10.1371/journal.pone.0026931.
Valentina Rosu NA, Paccagnini D, Gerlach G, Fadda G, Hasnain SE, Zanetti S, Sechi LA: Specific immunoassays confirm association of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis with Type-1 but not Type-2 diabetes mellitus. PLoS One. 2009, 4 (2): e4386-10.1371/journal.pone.0004386.
Paccagnini D, Sieswerda L, Rosu V, Masala S, Pacifico A, Gazouli M, Ikonomopoulos J, Ahmed N, Zanetti S, Sechi LA: Linking chronic infection and autoimmune diseases:Infection with Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis, SLC11A1 polymorphism and Type 1 diabetes mellitus. PLoS One. 2009, 4 (9): e7109-10.1371/journal.pone.0007109.
Cossu A, Rossu V, Paccagnini D, Cossu D, Pacifico A, Sechi LA: MAP 3738c and MptD are specific tags of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis infection in type 1 diabetes mellitus. Clin Immunol. 2011, 141 (1): 49-57. 10.1016/j.clim.2011.05.002.
Alkinson MA, Maclaren NK: Insulin-dependent diabetes mellitus: the hypothesis of molecular mimicry between islet cell antigens and microorganisms. Mol Med Today. 1997, 3 (2): 76-83. 10.1016/S1357-4310(96)10056-3.
Roep BO, Hiemstra HS, Schloot NC, De Vries RR, Chaudhuri A, Behan PO, Drijfhout JW: Molecular mimicry in Type 1 diabetes-immune cross-reactivity between Islet autoantigen and human cytomegalovirus but not Coxsackie virus. Ann N Y Acad Sci. 2002, 958: 163-165.
El-Zaatari FA, NAser SA, Engstrand L, Burch PE, Hachem CY, Whipple DL, Graham DY: Nucleotide sequence analysis and seroreactivities of the 65K heat shock protein from Mycobacterium paratuberculosis. Clin Diagn Lab Immunol. 1995, 2 (6): 657-664.
Capitani G, De Biase D, Gut H, Ahmed S, Grutter MG: Structural model of human GAD65: prediction and interpretation of biochemical and immunogenic features. Proteins. 2005, 59 (1): 7-14. 10.1002/prot.20372.
Fenalti G, Law RH, Buckle AM, Langendorf C, Tuck K, Rosado CJ, Faux NG, Mahmood K, Hampe CS, Banga JP, Wilce M, Schmidberger J, Rossjohn J, El-Kabbani O, Pike RN, Smith AI, Mackay IR, Rowley MJ, Whisstock JC: GABA production by glutamic acid decarboxylase is regulated by a dynamic catalytic loop. Nat Struct Mol Biol. 2007, 14 (4): 280-286. 10.1038/nsmb1228.
Shahar A, Melamed-Frank M, Kashi Y, Adir N: The dimeric structure of the Cpn60.2 chaperonin of Mycobacterium tuberculosis at 2.8A reveals possible modes of function. J Mol Biol. 2011, 412 (2): 192-203. 10.1016/j.jmb.2011.07.026.
Sechi LA, Rosu V, Pacifico A, Fadda G, Ahmed N, Zanetti S: Humoral immune responses of type 1 diabetes patients to Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis lend support to the infectious trigger hypothesis. Clinical and vaccine immunology, CVI. 2008, 15 (2): 320-326. 10.1128/CVI.00381-07.
Rosu V, Ahmed N, Paccagnini D, Pacifico A, Zanetti S, Sechi LA: Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis is not associated with type-2 diabetes mellitus. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2008, 22 (7): 9-
Naser SA, Ghobrial G, Romero C, Valentine JF: Culture of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis from the blood of patients with Crohn's disease. Lancet. 2004, 364 (9439): 1039-1044. 10.1016/S0140-6736(04)17058-X.