Mungkinkah sel kekebalan yang tidak biasa ini menjadi penyebab diabetes tipe 1?
Penelitian terbaru telah menemukan jenis sel darah putih yang tidak biasa yang bisa menjadi pendorong utama autoimunitas pada diabetes tipe 1.
Banyak ahli percaya bahwa diabetes tipe 1 adalah jenis kondisi yang terjadi ketika sistem kekebalan menyerang jaringan tubuh sendiri.
Namun, meskipun bukti dari berbagai penelitian dengan kuat menunjukkan bahwa diabetes tipe 1 memiliki asal-usul autoimun, mekanisme biologis yang mendasari belum jelas.
Studi baru ini merupakan hasil kerja para ilmuwan di Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins di Baltimore, MD, dan kolaborator dari lembaga lain, termasuk Pusat Penelitian IBM Thomas J. Watson di Yorktown Heights, NY.
Di sebuah Sel kertas, penulis menjelaskan bagaimana mereka menemukan hibrida "tak terduga" dari sel kekebalan B dan T yang tampaknya "terlibat dalam mediasi autoimunitas."
Mereka membahas bagaimana penemuan itu mematahkan "paradigma" bahwa sel-sel sistem kekebalan adaptif hanya dapat menjadi sel T atau B.
Temuan ini juga menantang keraguan bahwa beberapa ilmuwan telah melontarkan gagasan bahwa "hibrida jahat" atau "sel X" mendorong respons autoimun di balik diabetes tipe 1.
“Sel yang telah kami identifikasi,” kata rekan penulis studi Abdel-Rahim A. Hamad, seorang profesor patologi di Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins, “adalah hibrida antara dua kuda kerja utama dari sistem kekebalan adaptif, B limfosit dan limfosit T. "
Dia menjelaskan bahwa mereka tidak hanya menemukan apa yang disebut sel X, tetapi mereka juga menemukan "bukti kuat untuk itu menjadi pendorong utama dari respon autoimun yang diyakini menyebabkan diabetes tipe 1."
Namun, dia mengingatkan bahwa temuan mereka tidak cukup untuk membuktikan bahwa sel hibrida secara langsung menyebabkan diabetes tipe 1. Penelitian lebih lanjut sekarang harus mengejar tujuan ini.
Diabetes tipe 1 dan autoimunitas
Diabetes terjadi ketika ada terlalu banyak gula, atau glukosa, dalam darah seseorang. Pada penderita diabetes tipe 1, ini berkembang ketika pankreas tidak menghasilkan cukup insulin, yaitu hormon yang membantu sel menyerap dan menggunakan glukosa untuk energi.
Terlalu banyak gula dalam darah berbahaya dan menyebabkan kerusakan organ dalam jangka panjang. Orang dengan diabetes tipe 1 harus mengonsumsi insulin setiap hari.
Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), sekitar 5% dari 30,3 juta penderita diabetes di Amerika Serikat memiliki tipe 1.
Para dokter biasa menyebut diabetes tipe 1 sebagai “diabetes remaja” karena, meskipun dapat berkembang pada usia berapa pun, penyakit ini lebih sering muncul selama masa kanak-kanak.
Para ahli percaya bahwa diabetes tipe 1 adalah kondisi autoimun dimana sistem kekebalan menyerang dan menghancurkan sel beta penghasil insulin di pankreas. Namun, mereka tidak jelas tentang proses sel yang terlibat.
Respon autoimun bergantung pada dua jenis sel darah putih: limfosit B dan limfosit T. Bersama-sama, kedua sel mengidentifikasi dan menyerang entitas yang menghadirkan ancaman, seperti menyerang bakteri, virus, dan agen lainnya.
Setiap sel memiliki jenis reseptor selnya sendiri, yaitu jenis protein yang hanya memungkinkan sinyal tertentu masuk ke dalam sel bila cocok dengan pasangan pengikat unik. Jadi, sel B memiliki reseptor sel B (BCR) dan sel T memiliki reseptor sel T (TCR).
Hibrid memiliki reseptor sel T dan B.
Sel hibrid yang ditemukan Hamad dan rekan-rekannya adalah sel "ekspres ganda (DE)" langka yang mengekspresikan BCR dan TCR yang berfungsi.
Respon imun biasanya dimulai ketika sel pengawasan yang disebut antigen-presenting cell (APC) melihat penyerang dan menangkap tanda tangannya.
APC kemudian melakukan perjalanan ke reservoir, seperti kelenjar getah bening, yang menampung sel B dan T yang belum matang dan memberi mereka tanda tangan, atau antigen, dari penyerang.
Sel T yang belum matang dengan TCR yang cocok dengan antigen menanggapi panggilan APC dengan mengubahnya menjadi sel T pembunuh atau penolong. Sel T pembunuh bereaksi dengan menyerang penyerang secara langsung.
Namun, sel T pembantu merespons dengan memicu sel B yang belum matang. Jika sel B memiliki antigen yang cocok, mereka membuat antibodi yang menyerang dan menghancurkan penyerang. Jika tidak, mereka membuat jejak antigen sehingga mereka dapat melakukan serangan di masa depan.
Sistem kekebalan melihat insulin sebagai targetnya
Namun, dalam respons autoimun, antigen tidak mengidentifikasi penyerang asing, tetapi sel sehat di jaringan tubuh sendiri. Hasilnya adalah serangan kuat yang bisa menimbulkan kerusakan serius. Pada diabetes tipe 1, ini menyebabkan kerusakan sel beta pankreas.
Dalam makalah studi mereka, penulis menjelaskan bahwa para ilmuwan tidak sepenuhnya memahami antigen yang "mendorong aktivasi sel T autoreaktif", meskipun para peneliti telah memeriksanya "secara ekstensif".
Dalam kasus diabetes tipe 1, para ilmuwan percaya bahwa sistem kekebalan melihat insulin sebagai antigen.
Hamad mengatakan bahwa para ilmuwan umumnya setuju bahwa sel T melihat insulin sebagai antigen "ketika hormon terikat ke situs di APC yang dikenal sebagai HLA-DQ8."
“Namun,” dia menambahkan, “percobaan kami menunjukkan bahwa itu adalah ikatan yang lemah dan tidak mungkin memicu reaksi kekebalan yang kuat yang menyebabkan diabetes tipe 1.”
Dia dan koleganya menemukan bahwa sel DE yang mereka temukan menghasilkan protein unik yang disebut peptida x-Id. Melalui berbagai eksperimen sel, mereka menunjukkan bahwa ketika peptida x-Id menggantikan insulin, pengikatannya jauh lebih erat dan menimbulkan reaksi kekebalan yang 10.000 lebih kuat.
Potensi untuk skrining dan imunoterapi
Dengan menggunakan simulasi komputer, para peneliti di IBM Thomas J. Watson Research Center mampu menentukan mekanisme molekuler dari pengikatan peptida x-Id. Mereka juga dapat memprediksi seberapa kuat respons sel T.
Tim juga menemukan bahwa orang dengan diabetes tipe 1 lebih cenderung memiliki limfosit DE dan peptida x-Id dalam darah mereka daripada orang tanpa diabetes.
"Penemuan ini," kata Hamad, "dikombinasikan dengan kesimpulan kami bahwa peptida x-Id prima sel T untuk mengarahkan serangan pada sel penghasil insulin, sangat mendukung hubungan antara sel DE dan diabetes tipe 1."
Dia menyarankan bahwa, dengan lebih banyak penelitian, temuan ini dapat mengarah pada pengembangan metode skrining yang dapat mengidentifikasi orang dengan risiko diabetes tipe 1 yang lebih tinggi.
Kemungkinan lain adalah bahwa temuan ini dapat mengarah pada imunoterapi yang menghancurkan sel DE atau mengubahnya sehingga tidak dapat memicu reaksi autoimun.
Hamad mengatakan bahkan mungkin suatu hari, mereka akan menemukan bahwa sel DE terlibat dalam penyakit autoimun lainnya seperti rheumatoid arthritis dan multiple sclerosis.
“Yang unik tentang entitas yang kami temukan adalah ia dapat bertindak sebagai sel B dan sel T. Ini mungkin menonjolkan respons autoimun karena satu limfosit secara bersamaan menjalankan fungsi yang biasanya memerlukan tindakan bersama dari dua ".
Abdel-Rahim A. Hamad
