Μεταβολές της μη ειδικής ανοσιακής απάντησης κατά τη φυσική πορεία του σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2: μια προοπτική μελέτη

Abstract

The underlying immune defect of susceptibility in diabetes mellitus type 2 to infections remains unknown. The qualitative changes in cytokine biosynthesis by circulating mononuclear cells (PBMCs) and its modulation by glycemic control were investigated. PBMCs were isolated from 39 patients and 25 controls. They were stimulated with purified ligands and heat-killed bacteria in the absence/presence of glucose and NLPR3 inflammasome ligands. Experiments were repeated after 3 and 6 months. Cytokine production was measured in cell supernatants; pro-interleukin(IL)-1 β was measured in cell lysates. Gene expression of IL-1β and activity of caspase-1 were measured as well. Adequate release of interleukin (IL)-1β was found in 42.9% of patients compared to 90% of controls (p: 0.0001). This was related with down regulation of the NLRP3 inflammasome since gene expression of IL-1β remained unaltered whereas both the ratio of IL-1β to the intracellular pro-IL-1β and the activity of caspase-1 was lower in patients than controls. Addition of glucose did not modify defective IL-1β production. IL-6 production was increased after stimulation with Pam3Cys, phytohemagglutin and C.albicans. After proper glycemic control, release of IL-1β was increased and of IL-6 decreased; cells of patients with improved glycemic control responded better to LPS stimulation under increased concentrations of glucose. It is concluded that diabetes type 2 is characterized by defective production of IL-1β from circulating monocytes due to impaired activation of the NLRP3 inflammasome and increased production of the anti-inflammatory IL-6. Defects are restored with proper glycemic control.

Έχει παρατηρηθεί ότι η φυσική ανοσία στον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 είναι επιρρεπής απέναντι στις λοιμώξεις. Διερευνήθηκαν οι ποιοτικές αλλαγές στη βιοσύνθεση των κυτταροκινών από τα κυκλοφορούντα μονοπύρηνα (PBMCs) και η ρύθμιση αυτών μετά από σωστό γλυκαιμικό έλεγχο. Τα PBMCs απομονώθηκαν από 39 ασθενείς και 25 υγιείς εθελοντές. Διεγέρθηκαν με κεκαθαρμένους διεγέρτες και θερμικά εξουθενωμένα βακτήρια με παρουσία και απουσία γλυκόζης και διεγερτών NLPR3 φλεγμονοσώματος. Τα πειράματα επαναλήφθηκαν μετά από 3 και 6 μήνες. Στα κυτταρικά υπερκείμενα μετρήθηκε η παραγωγή κυτταροκινών. Η pro-(IL)-1β μετρήθηκε από το υλικό λύσης των κυττάρων. Επιπλέον, προσδιορίσθηκε η έκφραση του γονιδίου της IL-1β και η δραστηριότητα της κασπάσης-1. Επαρκής απελευθέρωση IL-1β φάνηκε σε 42.9% των ασθενών και σε 90% των υγιών εθελοντών (p=0.0001). Αυτό σχετίστηκε με την αναστολή της ενεργοποίησης του NLRP3 φλεγμονοσώματος, εφόσον η έκφραση του γονιδίου της IL-1β παρέμεινε αμετάβλητη ενώ ο λόγος της Ιl-1β προς την ενδοκυττάρια pro-IL-1β και η δραστηριότητα της κασπάσης-1 ήταν χαμηλότερη στους ασθενείς σε σχέση με τους υγιείς. Η προσθήκη της γλυκόζης δεν άλλαξε την ελαττωματική παραγωγή της IL-1β. Μετά από διέγερση με Pam3cys, PHA και C. albicans αυξήθηκε η παραγωγή της IL-6. Μετά την γλυκαιμική ρύθμιση η παραγωγή της IL-1β αυξήθηκε και η παραγωγή της IL-6 μειώθηκε. Τα κύτταρα των ασθενών με βελτιωμένη γλυκαιμική ρύθμιση ανταποκρίθηκαν καλύτερα στη διέγερση με LPS υπό αυξανόμενες συγκεντρώσεις γλυκόζης. Συμπερασματικά, ο ΣΔ2 χαρακτηρίζεται από ελαττωματική έκκριση της IL-1β από τα κυκλοφορούντα μονοκύτταρα εξαιτίας της ελαττωμένης ενεργοποίησης του NLRP3 και της αυξημένης παραγωγής της αντιφλεγμονώδους κυτταροκίνης IL-6. Τα παραπάνω αποκαθίστανται μετά από κατάλληλη γλυκαιμική ρύθμιση.