A descoberta especializada de células pode melhorar a prevenção e o tratamento do diabetes tipo 1

O diabetes tipo 1 é uma doença autoimune na qual o sistema imunológico ataca erroneamente as células que produzem insulina – um hormônio crítico que regula o açúcar no sangue no corpo. Cientistas da Scripps Research descobriram um novo tipo de célula que ajuda a proteger a produção de insulina, abrindo caminho para a compreensão de como os pesquisadores poderiam prevenir ou reverter o diabetes tipo 1.

As descobertas, publicadas em Relatórios de célulasrevelam como as células fibroblásticas associadas a vasos (VAFs) atuam como pacificadores moleculares no pâncreas – protegendo ativamente as células produtoras de insulina do sistema imunológico.

Esta descoberta ajuda a explicar várias características intrigantes da diabetes tipo 1, incluindo a razão pela qual a doença tem frequentemente uma fase pré-clínica tão longa – a fase inicial da doença, sem sintomas, em que o sistema imunitário começa a destruir as células produtoras de insulina, mas os níveis de açúcar no sangue ainda são normais – e sugere que uma intervenção precoce pode ser viável no futuro.

“Identificar estes VAFs é um passo emocionante para uma melhor compreensão de como o pâncreas interage com o sistema imunitário”, diz Luc Teyton, professor do Departamento de Imunologia e Microbiologia da Scripps Research e autor sénior do estudo.

“Essa descoberta abre uma nova compreensão da autoimunidade e pode nos ajudar a projetar melhores terapêuticas para o diabetes tipo 1 e informar como podemos prevenir ou reverter a doença”.

Para os 1,6 milhões de americanos que vivem com diabetes tipo 1, a gestão da doença muitas vezes requer uma gestão diária demorada. Além de múltiplas injeções diárias de insulina, monitoramento do açúcar no sangue e uma dieta cuidadosamente regulada, os diabéticos tipo 1 enfrentam riscos graves e potencialmente fatais se os seus níveis de açúcar no sangue não estiverem dentro de limites saudáveis ​​ou bem controlados.

Para identificar VAFs, Teyton e seu laboratório adotaram uma abordagem não convencional que se concentrava na fisiologia e na patologia do pâncreas. A equipe se concentrou em um local frequentemente responsável pela inflamação – as vênulas pós-capilares – e então usou uma combinação de imagens, marcação celular e análise unicelular para examinar como um pâncreas saudável mantinha a inflamação sob controle.

Eles usaram uma técnica de marcação celular, chamada FucoID, que foi desenvolvida pelo professor Peng Wu da Scripps Research e permitiu à equipe identificar e isolar rapidamente as células de interesse.

Os pesquisadores descobriram que os VAFs têm uma variedade de funções especializadas que previnem ataques autoimunes às células produtoras de insulina. À medida que as células imunitárias viajam pelo corpo para detectar perigo ou danos, dependem da apresentação de antigénios – um processo no qual outras células apresentam fragmentos de proteínas para ajudar a determinar se é necessária uma resposta imunitária.

Os VAFs participam neste processo apresentando pedaços do pâncreas, ao mesmo tempo que enviam sinais que acalmam o sistema imunitário e induzem um estado tolerante denominado anergia – interrompendo assim uma resposta auto-imune.

O pâncreas enfrenta desafios imunológicos únicos como parte do sistema digestivo: está constantemente exposto a potenciais desencadeadores inflamatórios provenientes dos alimentos e do ambiente.

Teyton e seu laboratório identificaram que a inflamação persistente do pâncreas – seja por infecção, toxinas ambientais ou outros gatilhos – faz com que os VAFs fiquem sobrecarregados, forçando o sistema imunológico a ativar e induzir diabetes tipo 1. Uma vez em estado de sobrecarga, a autoimunidade prolifera no pâncreas – destruindo as valiosas células produtoras de insulina que equilibram os níveis de açúcar no sangue do corpo.

“Esta descoberta reformula a forma como pensamos sobre o diabetes tipo 1”, diz o ex-pesquisador de pós-doutorado e primeiro autor da Scripps Research, Don Clarke.

“Em vez de apenas perguntar por que o sistema imunológico ataca, podemos agora perguntar: o que perturba a capacidade natural do pâncreas de manter a tolerância? E, mais importante, como podemos restaurá-la?”

A natureza protetora dos VAFs oferece um novo caminho a ser explorado pelos pesquisadores, mudando seu foco para a compreensão de como eles podem melhorar os mecanismos naturais de tolerância do corpo. Olhando para o futuro, a equipa prevê o desenvolvimento de terapias que fortaleçam as funções especializadas dos VAFs, tais como o aumento dos estados de anergia e a exploração de tratamentos anti-inflamatórios que possam proteger estes pacificadores celulares de serem sobrecarregados pela inflamação.

O trabalho também tem implicações mais amplas para a compreensão de outras doenças autoimunes e transplantes de órgãos, onde mecanismos de tolerância semelhantes podem estar em jogo.

À medida que os investigadores avançam estas descobertas, desde as descobertas laboratoriais até às aplicações clínicas, aspiram a desenvolver tratamentos personalizados que funcionem com os sistemas de protecção do próprio corpo e não contra eles e que potencialmente melhorem as perspectivas para milhões de pessoas em risco de diabetes tipo 1.

Em colaboração com o professor assistente de pesquisa da Scripps, Joseph Jardine, a equipe pretende estudar mais profundamente e compreender o papel dos VAFs como forças de manutenção da paz das células pancreáticas.

Eles também esperam desenvolver estratégias terapêuticas que melhorem ou restaurem as funções protetoras dos VAFs quando sobrecarregados pela inflamação. Desta forma, as opções de tratamento poderiam prevenir a diabetes tipo 1, fortalecendo os mecanismos de tolerância do próprio corpo, em vez de suprimir amplamente a imunidade.