In vivo imaging of T1DM immunopathology using eye-transplanted islets in mice. Per-Olof Berggren. Diabetologia

Skriv ut
Uppgifter
Kategori: Nyheter

Transplanterade celler avslöjar tidiga tecken på typ 1-diabetes

När typ 1-diabetes diagnostiseras är ofta de flesta insulinproducerande betacellerna redan förstörda. Med en egenutvecklad transplantationsteknik har forskare vid Karolinska Institutet och University of Miami Miller School of Medicine kunnat upptäcka tidiga tecken på sjukdomen hos möss och på så vis sätta in tidig behandling för att rädda betacellerna. Studien publiceras i Diabetologia, det Europeiska Diabetessällskapets (EASD) vetenskapliga tidskrift.

Typ 1-diabetes beror på att de insulinproducerande betacellerna i den hormonfrisättande delen av bukspottkörteln, de Langerhanska öarna, förstörs av kroppens eget immunförsvar i en så kallad autoimmun attack. I nuläget finns det inga mediciner som förhindrar uppkomsten av sjukdomen.

Att förstå de mekanismer som leder till uppkomsten av typ 1-diabetes är en förutsättning för att i framtiden utveckla effektiva mediciner som förhindrar att betacellerna förstörs. Ett stort problem är att typ 1-diabetes ofta upptäcks för sent när betacellerna redan är förstörda. Därför är det angeläget att hitta en robust metod för att tidigt i sjukdomsutvecklingen identifiera markörer för autoimmunitet och på så vis kunna ställa diagnos.

Transplanteras till ögat

Per-Olof Berggren. Foto: Stefan Zimmerman

Den aktuella studien visar att Langerhanska öar transplanterade till främre ögonkammaren kan utgöra viktiga rapportörer för autoimmunitet och utvecklingen av typ 1-diabetes. Genom att studera transplanterade Langerhanska öar i en musmodell med typ 1-diabetes upptäckte forskarna att öarna uppvisade tidiga tecken på inflammation, långt innan man såg några andra tecken på sjukdomen.

– Informationen är viktig eftersom den möjliggör insättning av behandling innan de insulinproducerande betacellerna har förstörts i den autoimmuna attacken. Detta är ett måste för att behålla patientens egen förmåga att frisätta insulin, säger Per-Olof Berggren, professor vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi och Rolf Luft Forskningscentrum för diabetes och endokrinologi, Karolinska Institutet, som lett studien och även utvecklat transplantationstekniken.

Lyckades bromsa attacken

I samarbete med bland annat Dr Midhat Abdulreda vid Diabetes Research Institute, University of Miami Miller School of Medicine i USA har Per-Olof Berggren följt transplantaten i realtid innan och efter utvecklingen av typ 1-diabetes. Forskarna fann att de transplanterade öarna i ögat attackerades av immunsystemet på ett liknande sätt som öarna i bukspottkörteln vid typ 1-diabetes.

Infiltrationen av immunceller skedde parallellt med kännetecken på autoimmunitet, nämligen tidig inflammation i öarna och senare hyperglykemi. Vägledda av dessa tidiga symptom på en autoimmun reaktion kunde forskarna bromsa attacken på öarna såväl med en systemisk som en lokal behandling med immundämpande mediciner.

Ny transplantationsstrategi 

– Vår studie visar på möjligheten att använda Langerhanska öar transplanterade till främre ögonkammaren, både som ett verktyg att förbättra utvecklingen av nya mediciner och i kombination med lokal administrering av immundämpande läkemedel som en ny klinisk transplantationsstrategi för patienter med typ 1-diabetes, säger Per-Olof Berggren.

Studien är finansierad med medel från Diabetes Research Institute, Diabetes Research & Wellness Foundation, Diabetes Wellness Sverige, the National Institutes of Health (NIH), the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), Cooperative Study Group for Autoimmune Disease Prevention, the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), the Juvenile Diabetes Research Foundation (JDRF), Svenska diabetesförbundets forskningsfond, Vetenskapsrådet, Novo Nordisk Fonden, Familjen Erling-Perssons Stiftelse, Strategiska forskningsprogrammet i diabetes vid Karolinska Institutet, the European Research Council, Knut and Alice Wallenbergs Stiftelse, Skandia, Bert von Kantzows stiftelse och Stichting af Jochnick Foundation.

Per-Olof Berggren är medgrundare och vd på Biocrine, ett icke börsnoterat bioteknikbolag som använder sig av teknologin runt transplantation av celler till främre ögonkammaren som forskningsverktyg. Midhat Abdulreda arbetar som konsult för samma bolag.

Publikation

”In vivo imaging of type 1 diabetes immunopathology using eye-transplanted islets in NOD mice”
Midhat H. Abdulreda, R. Damaris Molano, Gaetano Faleo, Maite Lopez-Cabezas, Alexander Shishido, Ulisse Ulissi, Carmen Fotino, Luis F. Hernandez, Ashley Tschiggfrie, Virginia R. Aldrich, Alejandro Tamayo-Garcia, Allison S. Bayer, Camillo Ricordi, Alejandro Caicedo, Peter Buchwald, Antonello Pileggi, Per-Olof Berggren
Diabetologia, online 14 maj 2019, doi: 10.1007/s00125-019-4879-0

Abstract och artikel

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00125-019-4879-0

In vivo imaging of type 1 diabetes immunopathology using eye-transplanted islets in NOD mice

  1. 1.
  2. 2.
  3. 3.
  4. 4.
  5. 5.
  6. 6.
  7. 7.
  8. 8.
  9. 9.
  10. 10.

Article

First Online: 14 May 2019

Abstract

Aims/hypothesis

Autoimmune attack against the insulin-producing beta cells in the pancreatic islets results in type 1 diabetes. However, despite considerable research, details of the type 1 diabetes immunopathology in situ are not fully understood mainly because of difficult access to the pancreatic islets in vivo.

Methods

Here, we used direct non-invasive confocal imaging of islets transplanted in the anterior chamber of the eye (ACE) to investigate the anti-islet autoimmunity in NOD mice before, during and after diabetes onset. ACE-transplanted islets allowed longitudinal studies of the autoimmune attack against islets and revealed the infiltration kinetics and in situ motility dynamics of fluorescence-labelled autoreactive T cells during diabetes development. Ex vivo immunostaining was also used to compare immune cell infiltrations into islet grafts in the eye and kidney as well as in pancreatic islets of the same diabetic NOD mice.

Results

We found similar immune infiltration in native pancreatic and ACE-transplanted islets, which established the ACE-transplanted islets as reliable reporters of the autoimmune response. Longitudinal studies in ACE-transplanted islets identified in vivo hallmarks of islet inflammation that concurred with early immune infiltration of the islets and preceded their collapse and hyperglycaemia onset. A model incorporating data on ACE-transplanted islet degranulation and swelling allowed early prediction of the autoimmune attack in the pancreas and prompted treatments to intercept type 1 diabetes.

Conclusions/interpretation

The current findings highlight the value of ACE-transplanted islets in studying early type 1 diabetes pathogenesis in vivo and underscore the need for timely intervention to halt disease progression.

Nyhetsinfo

www red DiabetologNytt

Träffar: 1970