Typ-1-Diabetes: Genetisches Risiko im Darmmikrobiom
Neue Forschungsergebnisse zeigen Unterschiede im Darmmikrobiom von Kindern, bei denen ein hohes genetisches Risiko für die Entwicklung von Typ-1-Diabetes besteht. Die Ergebnisse legen nahe, dass bestimmte Bakterienarten unter Autoimmunerkrankungen eine schützende Wirkung haben können.
Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, die sich in jedem Alter entwickeln kann.
Es tritt jedoch tendenziell im frühen Erwachsenenalter, in der Kindheit oder im Jugendalter auf.
Jüngsten Schätzungen zufolge leben in den USA 1,3 Millionen Erwachsene mit Diabetes.
Obwohl die Ursachen von Typ-1-Diabetes noch nicht bekannt sind, gibt es viele Risikofaktoren für diesen Stoffwechselzustand. Zum Beispiel haben Forscher eine Handvoll Gene mit diesem Zustand in Verbindung gebracht.
Diese Gene tragen zur Bildung von Proteinen bei, die eine Schlüsselrolle im Immunsystem spielen, und sie machen 40% des genetischen Risikos für Typ-1-Diabetes aus.
Allerdings entwickelt nur ein kleiner Prozentsatz der Menschen mit diesen genetischen Varianten die Krankheit weiter. Tatsächlich entwickeln nur 5% der Menschen mit Variationen in sogenannten HLA-Genen Typ-1-Diabetes. Dies liegt daran, dass auch Umweltfaktoren eine Schlüsselrolle spielen.
Die Zusammensetzung der Darmmikrobiota ist ein solcher Faktor, und mehrere Studien haben ihre Rolle bei Autoimmunerkrankungen untersucht. Die Schaffung eines gesunden Gleichgewichts der Bakterien im Darm ist für die Aufrechterhaltung eines gesunden Immunsystems von entscheidender Bedeutung.
Neue Forschungsergebnisse sollten den Zusammenhang zwischen HLA-Genen und dem Mikrobiom von Babys untersuchen, die genetisch anfällig für die Entwicklung von Typ-1-Diabetes sind.
Johnny Ludvigsson, Seniorprofessor in der Abteilung für klinische und experimentelle Medizin an der Universität Linköping in Schweden, ist der letzte Autor des Papiers. Er und seine Kollegen veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Naturkommunikation.
Untersuchung von Genen und Mikrobiomdiversität
Prof. Ludvigsson und sein Team untersuchten Daten aus der Studie All Babies in Southeast Sweden (ABIS). Forscher der Universität Linköping führten die ABIS-Studie durch, um zu verstehen, warum Kinder Erkrankungen entwickeln, an denen hauptsächlich das Immunsystem beteiligt ist.
Die ABIS-Studie enthält Daten aus Fragebögen und biologischen Proben von über 17.000 Kindern, die 1997–1999 geboren wurden. Im Rahmen der Studie sammelten Wissenschaftler biologische Proben „bei der Geburt, 1 Jahr, 2–3 Jahre und 5–6 Jahre alt“. Die Proben enthielten "Blut, Urin, Stuhl und Haare".
Die ABIS-Studie enthält auch HLA-Genotypdaten einiger Kinder (aber nicht aller). Für die neue Studie analysierten Prof. Ludvigsson und Kollegen die Zusammenhänge zwischen genetischer Veranlagung und Darmmikrobiom bei einer Untergruppe von 403 Kindern.
Die Forscher erklären, dass frühere Studien, die sich auf die Rolle der Darmflora bei Typ-1-Diabetes konzentrierten, nur Kinder mit einem hohen genetischen Diabetes-Risiko untersuchten. Die neue Studie befasste sich jedoch mit Kindern mit unterschiedlichem Risiko.
„Die ABIS-Kohorte ist einzigartig wertvoll, da sie bestimmte Arten von Studien zur Bedeutung von Umweltfaktoren für die Entwicklung von Typ-1-Diabetes ermöglicht“, erklärt Prof. Ludvigsson.
"ABIS ist die einzige große prospektive Kohorte auf der Welt, in der eine allgemeine Bevölkerung von Geburt an beobachtet wurde, was [diese] Art von Studien darüber ermöglicht, wie genetische und Umweltfaktoren zusammenwirken."
Einige Bakterien können vor Diabetes schützen
Die Forscher fanden heraus, dass Kinder mit einem hohen genetischen Risiko eine andere Zusammensetzung in ihrer Darmmikrobiota und andere Darmmikrobiome hatten als Kinder mit einem geringen Risiko.
"[W] wir berichten, dass das genetische Risiko für die Entwicklung einer Autoimmunität gegen Typ-1-Diabetes mit deutlichen Veränderungen im Darmmikrobiom verbunden ist", schreiben die Autoren der Studie.
"Sowohl das Kernmikrobiom als auch die Beta-Diversität unterscheiden sich je nach HLA-Risikogruppe und Genotyp", fügen sie hinzu. "Beta-Diversität" bezieht sich auf die mikrobiotischen Unterschiede zwischen den Proben einzelner Kinder.
Sie fügen hinzu, dass „schützende HLA-Haplotypen mit Bakteriengattungen assoziiert sind Intestinibacter und Romboutsia. ” Der HLA-Haplotyp beschreibt die individuelle Kombination von HLA-Genvarianten, die eine Person hat.
"Bestimmte Bakterienarten wurden bei Kindern mit hohem genetischen Risiko überhaupt nicht gefunden, aber bei Kindern mit geringem oder keinem Risiko", fügt prof. Ludvigsson.
„Dies ist sehr interessant, da dies bedeuten könnte, dass bestimmte Arten schützende Wirkungen haben und bei zukünftigen Behandlungen zur Vorbeugung von Autoimmunerkrankungen nützlich sein können. Es kann sein, dass bestimmte Arten bei Personen mit hohem genetischen Risiko nicht überleben können. “
Prof. Johnny Ludvigsson
