Stojí za cukrovkou virové infekce?

Diabetem 1. typu trpí v České republice nejméně 50 000 obyvatel, což je zhruba 7 % všech registrovaných diabetiků. Pro tento typ diabetu je charakteristická ztráta schopnosti syntetizovat inzulin v důsledku zániku β-buněk slinivky břišní. Onemocnění bývá často diagnostikováno již v raném věku pacienta.

Donedávna se soudilo, že ke vzniku diabetu 1. typu vedou především autoimunitní onemocnění organismu, kdy zánět napadá β-buňky, které ve slinivce produkují inzulin, a značnou roli hrají také genetické předpoklady. Na základě klinických pozorování se rovněž spekulovalo, že by se při vzniku a rozvoji tohoto onemocnění mohly uplatňovat některé viry, nebylo však příliš jasné, jak přesně by to dělaly.

V březnu 2009 se nečekaně objevily dvě průlomové studie tvrdící, že by virové infekce mohly stát dokonce za všemi případy diabetu 1. typu. Genetické faktory by tak představovaly jen sklon k tomuto onemocnění, nikoliv vlastní příčinu jeho vzniku. Zmíněnými virovými infekcemi by mohly být vyvolány rovněž běžně pozorované zánětlivé procesy β-buněk. Co činí tento objev ještě zajímavějším, je možnost vyvinout proti virům způsobujícím tento typ cukrovky vakcínu, a tím celý problém předem vyloučit.

První ze zmíněných studií byla publikována 5. března 2009 v časopise Science. ¹⁾ Sekvencováním vzorků DNA 480 diabetiků a 480 kontrolních osob badatelé zjišťovali, zda a nakolik jsou dotyční jedinci postiženi variabilitou v deseti genech, u nichž se již dříve předpokládal vliv na diabetes 1. typu. Nejzajímavější byl objev, že nositelé čtyř poměrně vzácných variant genu IFIH1 (MDA5) měli výrazně nižší riziko onemocnění diabetem 1. typu. ²⁾ MDA5 je protein katalyzující lokální rozvolnění dvojvláknové RNA. Jeho aktivita se zvyšuje v přítomnosti interferonu β, což je cytokin ³⁾ produkovaný buňkami imunitního systému zejména právě při infekci viry s dvojvláknovou RNA. Navíc zde existuje i opačná vazba. Má-li dotyčný člověk vyšší hladinu proteinu MDA5, je syntéza interferonu β při kontaktu buňky s dvouvláknovou RNA zvýšena (viz obrázek).

Důležitost role MDA5 si vědci následně ověřili na skupině zahrnující více než 30 000 pacientů s diabetem 1. typu, jejich rodinných příslušníků a jim nepříbuzných zdravých jedinců. Následky nedostatku či nesprávné funkce proteinu MDA5 jsou fatální a příslušné mutace podléhají během evoluce negativní selekci. Naopak jedinci se zvýšenou hladinou MDA5 a ti, jejichž MDA5 se díky odlišné struktuře vyznačuje vyšší aktivitou, jsou vznikem diabetu 1. typu po infekci RNA viry (například enteroviry) ohrožení řádově méně. V té souvislosti je vhodné poznamenat, že pacienti v době diagnózy svého diabetu 1. stupně, popřípadě ještě před ní, často udávají právě infekci enterovirovými onemocněními. ⁴⁾

V práci zveřejněné jen o den později (6. března 2009) v časopise Diabetologia, ⁵⁾ se její autoři zaměřili na přítomnost enterovirového proteinu vp1 ve slinivkách pacientů s diabetem 1. typu, kteří zemřeli během prvního roku po nástupu onemocnění. Sběr vzorků prováděl ve skotském Glasgow po celých 25 let Alan Foulis, který u příležitosti zveřejnění výsledků prohlásil, že až nyní, po 25 letech sběru, měl možnost vzorky analyzovat s dostatečně vysokou detekční schopností. Hlavním výsledkem zmíněné studie byla detekce proteinu vp1 v β-buňkách slinivky u 44 ze 72 zkoumaných pacientů, zatímco z 50 kontrolních vzorků obsahovaly tento protein jen tři.

Odhalení enterovirů jako významných spou štěčů diabetu 1. typu představuje napros to nečekaný objev a nové paradigma. Navíc opakovaná pozorování enterovirové infekce β-buněk slinivky u pacientů trpících běžnějším diabetem 2. typu naznačují, že fenomén virového spouštěče může mít i širší uplatnění.