Cette cellule immunitaire inhabituelle pourrait-elle être la cause du diabète de type 1?
Des recherches récentes ont révélé un type inhabituel de globules blancs qui pourrait être le principal moteur de l'auto-immunité dans le diabète de type 1.
De nombreux experts estiment que le diabète de type 1 est un type de maladie qui survient lorsque le système immunitaire attaque les propres tissus du corps.
Cependant, bien que les preuves issues de nombreuses études suggèrent fortement que le diabète de type 1 a des origines auto-immunes, les mécanismes biologiques sous-jacents n'ont pas été clairs.
La nouvelle étude est le travail de scientifiques de la Johns Hopkins University School of Medicine à Baltimore, MD, et de collaborateurs d'autres institutions, y compris l'IBM Thomas J. Watson Research Center à Yorktown Heights, NY.
Dans un Cellule article, les auteurs décrivent comment ils ont trouvé un hybride «inattendu» de cellules immunitaires B et T qui semble «être impliqué dans la médiation de l'auto-immunité».
Ils discutent de la manière dont la découverte brise le «paradigme» selon lequel les cellules du système immunitaire adaptatif ne peuvent être que des cellules T ou B.
La découverte remet également en question les doutes que certains scientifiques ont émis sur l'idée qu'un «hybride voyou» ou «cellule X» entraîne la réponse auto-immune derrière le diabète de type 1.
«La cellule que nous avons identifiée», déclare le co-auteur de l'étude Abdel-Rahim A. Hamad, professeur agrégé de pathologie à la Johns Hopkins University School of Medicine, «est un hybride entre les deux principaux bêtes de somme du système immunitaire adaptatif, B lymphocytes et lymphocytes T. »
Il explique que non seulement ils ont trouvé la soi-disant cellule X, mais qu'ils ont également trouvé «des preuves solides que c'est un facteur majeur de la réponse auto-immune supposée causer le diabète de type 1».
Cependant, il prévient que leurs découvertes ne sont pas suffisantes pour prouver que la cellule hybride cause directement le diabète de type 1. De nouvelles études devraient maintenant poursuivre cet objectif.
Diabète de type 1 et auto-immunité
Le diabète survient lorsqu'il y a trop de sucre ou de glucose dans le sang d'une personne. Chez les personnes atteintes de diabète de type 1, cela se développe lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d'insuline, l'hormone qui aide les cellules à absorber et à utiliser le glucose pour produire de l'énergie.
Avoir trop de sucre dans le sang est dangereux et cause des dommages à long terme aux organes. Les personnes atteintes de diabète de type 1 doivent prendre de l'insuline tous les jours.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), environ 5% des 30,3 millions de personnes atteintes de diabète aux États-Unis sont de type 1.
Les médecins appelaient le diabète de type 1 «diabète juvénile» car, bien qu'il puisse se développer à tout âge, il survient plus fréquemment pendant l'enfance.
Les experts pensent que le diabète de type 1 est une maladie auto-immune dans laquelle le système immunitaire attaque et détruit les cellules bêta productrices d'insuline dans le pancréas. Cependant, ils ne sont pas clairs sur les processus cellulaires impliqués.
La réponse auto-immune repose sur deux types de globules blancs: les lymphocytes B et les lymphocytes T. Ensemble, les deux cellules identifient et attaquent les entités qui présentent une menace, telles que des bactéries envahissantes, des virus et d'autres agents.
Chaque cellule a son propre type de récepteur cellulaire, qui est un type de protéine qui n'autorise des signaux spécifiques dans la cellule que lorsqu'elle correspond à un partenaire de liaison unique. Ainsi, les cellules B ont des récepteurs de cellules B (BCR) et les cellules T ont des récepteurs de cellules T (TCR).
L'hybride a à la fois des récepteurs de cellules T et B
La cellule hybride que Hamad et ses collègues ont trouvée est une cellule rare «double expresseur (DE)» qui exprime les BCR et les TCR fonctionnels.
La réponse immunitaire commence généralement lorsqu'une cellule de surveillance appelée cellule présentatrice d'antigène (APC) repère un envahisseur et capture sa signature.
L'APC se déplace ensuite vers un réservoir, tel qu'un ganglion lymphatique, qui abrite des cellules B et T immatures et leur présente la signature, ou antigène, de l'envahisseur.
Les cellules T immatures avec des TCR qui correspondent à l'antigène répondent à l'invocation de l'APC en se convertissant en cellules T tueuses ou auxiliaires. Les cellules T tueuses réagissent en attaquant directement l'envahisseur.
Les cellules T auxiliaires, cependant, répondent en déclenchant des cellules B immatures. Si les cellules B ont l'antigène correspondant, elles fabriquent des anticorps qui attaquent et détruisent l'envahisseur. S'ils ne le font pas, ils font une empreinte de l'antigène afin de pouvoir lancer une attaque à l'avenir.
Le système immunitaire considère l'insuline comme la cible
Dans les réponses auto-immunes, cependant, l’antigène n’identifie pas un envahisseur étranger, mais des cellules saines dans les propres tissus du corps. Le résultat est une attaque puissante qui peut causer de sérieux dégâts. Dans le diabète de type 1, cela entraîne la destruction des cellules bêta pancréatiques.
Dans leur article d'étude, les auteurs expliquent que les scientifiques ne comprennent pas complètement les antigènes qui «conduisent l'activation des cellules T autoréactives», malgré le fait que les chercheurs les ont examinés «en profondeur».
Dans le cas du diabète de type 1, les scientifiques pensent que le système immunitaire considère l'insuline comme l'antigène.
Hamad dit que les scientifiques conviennent généralement que les cellules T considèrent l'insuline comme l'antigène «lorsque l'hormone est liée à un site sur l'APC connu sous le nom de HLA-DQ8».
"Cependant," ajoute-t-il, "nos expériences indiquent qu'il s'agit d'une liaison faible et peu susceptible de déclencher la forte réaction immunitaire qui conduit au diabète de type 1."
Lui et ses collègues ont découvert que la cellule DE qu'ils ont découverte produit une protéine unique appelée peptide x-Id. Au moyen de diverses expériences cellulaires, ils ont montré que lorsque le peptide x-Id remplace l'insuline, la liaison est beaucoup plus serrée et donne lieu à une réaction immunitaire 10 000 plus forte.
Potentiel de dépistage et d'immunothérapie
À l'aide de simulations informatiques, les chercheurs du centre de recherche IBM Thomas J. Watson ont pu identifier le mécanisme moléculaire de la liaison du peptide x-Id. Ils ont également pu prédire la force de la réponse des lymphocytes T.
L'équipe a également constaté que les personnes atteintes de diabète de type 1 sont plus susceptibles d'avoir des lymphocytes DE et du peptide x-Id dans leur sang que les personnes non diabétiques.
«Cette découverte», soutient Hamad, «combinée à notre conclusion selon laquelle le peptide x-Id amorce les cellules T pour diriger l'attaque sur les cellules productrices d'insuline, soutient fortement un lien entre les cellules DE et le diabète de type 1.
Il suggère qu'avec plus de recherche, les résultats pourraient conduire au développement de méthodes de dépistage qui peuvent identifier les personnes à risque plus élevé de diabète de type 1.
Une autre possibilité est que les découvertes pourraient conduire à des immunothérapies qui détruisent les cellules DE ou les altèrent afin qu'elles ne puissent pas déclencher une réaction auto-immune.
Hamad dit qu'il est même possible qu'un jour, ils découvrent que les cellules DE sont impliquées dans d'autres maladies auto-immunes telles que la polyarthrite rhumatoïde et la sclérose en plaques.
«Ce qui est unique dans l'entité que nous avons trouvée, c'est qu'elle peut agir à la fois comme une cellule B et une cellule T. Cela accentue probablement la réponse auto-immune car un lymphocyte exécute simultanément les fonctions qui nécessitent normalement les actions concertées de deux.
Abdel-Rahim A. Hamad
