Darmbakterium an Typ-1-Diabetes-Entstehung beteiligt?

In der frühen Phase der Autoimmunerkrankung Typ-1-Diabetes spielen Antikörper eine Rolle, die gegen ein spezielles Antigen im Pankreashormon Insulin (insB:9-23) gerichtet sind. Wie diese Autoimmunreaktion zustande kommt, die letztlich zur Zerstörung der insulinproduzierenden Beta-Zellen in dem Organ führt, ist noch unklar. Ein Team um Dr. Khyati Girdhar vom Boston College und dem Joslin Diabetes Center in den USA suchten im Darmmikrobiom nach Proteinabschnitten, die eine Ähnlichkeit mit dem Epitop insB:9-23 aufweisen.

Es identifizierte 17 Peptide, die zu mehr als 50 Prozent mit dem Insulin-Peptid identisch waren, berichtet das Team im Journal »Proceedings of the National Academy of Sciences«. Ein Proteinabschnitt des Darmbakteriums Parabacteroides distasonis mit der Bezeichnung hprt4-18 kreuzreagierte in Zelluntersuchungen mit den gegen insB:9-23 gerichteten Immunzellen von Mäusen und Menschen: Das Peptid aktivierte T-Zellklone sowohl von einem Mausmodell für Diabetes (Nonobese Diabetic Mice, NOD) als auch von Typ-1-Diabetikern.

Wurden die NOD-Mäuse mit dem Darmbakterium kolonisiert, verstärkte dies die Diabetes-Entwicklung. Zudem konnten die Forscher gegen das Bakterium gerichtete Antikörper in den kolonisierten Mäusen und auch bei Typ-1-Diabetikern nachweisen. Schließlich zeigte die Analyse der Darmmikrobiom-Daten von Kindern mit einem erhöhten Diabetes-Typ-1-Risiko aus der Diabimmune-Studie, dass Kinder, in deren Darmmikrobiom das Epitop hprt4-18 zu finden war, häufiger zwei oder mehr Autoantikörpertypen aufwiesen als Kinder ohne hprt4-18.

Zusammengenommen deuten diese Erkenntnisse darauf hin, dass Peptide aus der normalen Darmmikrobiota ein wichtiges Insulin-Epitop nachahmen können und damit den Beginn der Autoimmunreaktion und das Fortschreiten der frühen Typ-1-Diabetes-Erkrankung beschleunigen können, schreiben die Autoren. Dieses Konzept von molekularer Nachahmung (Mimikry) könne auch auf andere Autoimmunerkrankungen zutreffen.

Eine Fülle von Darmmikrobiom-Studien hätte gezeigt, dass sich die Zusammensetzung der Darmbakterien bei Patienten mit Autoimmunerkrankungen wie Multiple Sklerose (MS) oder chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen deutlich von der bei Gesunden unterscheidet, berichtet Seniorautor Professor Dr. Ronald Kahn in einer Mitteilung des Joslin Diabetes Centers. Die Erkenntnisse zur molekularen Mimikry zeigen ihm zufolge, dass gegen Typ-1-Diabetes eventuell neue Therapien wie Impfungen, Antibiotika oder Probiotika entwickelt werden könnten.