Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Insulinberoende diabetes: Identifiering av bovarna i dramat
Sara Norrman
Kroppens försvar, immunsystemet, arbetar ständigt med att hitta och oskadliggöra t.ex.
bakterier, virus och gifter som kan orsaka skada. Främmande organismer och ämnen som kan
aktivera immunsystemet kallas antigen. Immunsystemet består av en mängd olika celler och
molekyler med olika funktioner. Två speciellt viktiga försvarsceller är T- och B-celler. Varje
T- och B-cell kan känna igen ett eller ett fåtal antigen som aktiverar dem och får dem att
föröka sig. T-celler hittar och dödar egna celler som förändrats, t.ex. cancerceller. De hjälper
även till med att aktivera B-celler och andra försvarsceller. B-celler utsöndrar molekyler som
fäster till antigenet och oskadliggör det.
En mycket viktig egenskap hos immunsystemet är att det kan skilja mellan främmande och
kroppsegna vävnader. Ibland bildas s.k. själv-reaktiva försvarsceller som kan attackera
kroppens egna vävnader och förstöra dessa. Man sägs ha fått en autoimmun sjukdom.
Det finns flera typer av diabetes vilka alla karaktäriseras av förhöjt blodsocker. För att
omvandla sockret vi äter till energi behöver kroppen insulin. Insulin är ett hormon som bildas
i bukspottkörteln. Diabetes uppstår när kroppen har förlorat sin förmåga att producera insulin
(typ I-diabetes), när den producerar för lite insulin eller har minskat sin förmåga att reagera
för insulin (typ II-diabetes).
Typ I-diabetes är en autoimmun sjukdom som beror på att de insulin-producerande cellerna i
bukspottkörteln förstörs. De känns igen som främmande vävnad av kroppens egna T-celler
som attackerar och dödar dem.
Mitt arbete har gått ut på att vidareutveckla en metod med vilken man kan hitta de självreaktiva T-cellerna i blodet vid autoimmun diabetes. När T-cellerna aktiveras utsöndrar de
olika molekyler, bl.a. cytokiner, som fungerar som cellens kommunikationssystem. Metoden
är baserad på att märka in de celler som utsöndrar cytokiner med speciella markörer.
Markörerna gör att de aktiverade cellerna kan urskiljas från övriga celler.
Med hjälp av metoden kan de själv-reaktiva cellerna identifieras hos personer som löper risk
att få autoimmun diabetes. Attacken mot bukspottkörteln kan pågå under en längre tid utan att
personen känner av symptom, men ett tidigt ingripande kan förhindra att bukspottkörteln helt
förlorar sin insulinproducerande förmåga. Metoden kan användas till att följa förändringar i
sjukdomsförloppet och att studera effekten av nya mediciner. Metoden gör det också möjligt
att studera hur de själv-reaktiva T-cellerna ser ut och fungerar, som ett led i att öka kunskapen
om mekanismerna bakom typ I-diabetes.
Swedish official title: Identifiering av självreaktiva antigen-specifika T celler vid autoimmun
diabetes
Swedish credits: 20p
E-mail address of first author: [email protected]
Supervisor: Fredrik Ivars and Corrado Cilio, Cellular and Molecular biology and
Endocrinology
Submission date/time: 6/21/2001
Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Detection of (self) antigen-specific T cells in autoimmune diabetes
Sara Norrman
Biology, Cellular and Molecular Immunology
Spring 2001
Abstract in English
Type 1 diabetes is a T cell-mediated autoimmune disease characterised by the specific
destruction of the insulin-producing β-cells in the pancreas. Diabetogenic T cells in vivo are
concentrated at the site of inflammation (islets of Langerhans) and in the draining lymph
nodes. The blood level of freely circulating autoreactive T cells is estimated to be as low as
10-5-10-6. There is an increasing demand for assays that are sensitive enough to detect and
isolate the low numbers of self-antigen specific T cells in the blood of patients. The aims of
this study were: 1) to establish a more accurate method to detect circulating self-antigen
specific T cells, 2) to calculate the frequency of autoreactive T cells in patients with
autoimmune diabetes, 3) to enrich and isolate live autoreactive T cells. We employed a
recently developed method, the cytokine secretion assay (CSA), to detect low-frequency
antigen specific T cells directly from peripheral blood based on in vitro antigen-induced
secretion of cytokines and cellular affinity matrix technology. We have used this assay to
detect peripheral T cells reactive to a recall antigen (tetanus toxoid) and to the diabetesassociated self-antigen glutamic acid decarboxylase (GAD) in different groups of diabetic
patients and in healthy individuals. We have shown that the CSA can be used as a sensitive
method to detect low frequencies of antigen-specific T cells in peripheral blood. Moreover,
although with the limitation of not having significant statistical power due to the low numbers
of group subjects, we demonstrated the presence of GAD-specific T cells in type 1 and LADA
patients. We also showed for the first time that a fraction of type 2 diabetic patients also have
circulating GAD-reactive T cells. In conclusion this assay might be useful as an important
additional instrument for the further classification of autoimmune diabetic patients within the
large cohort of type 2 diabetics. However, much remains to be done to establish and validate
the CSA as a reliable T cell assay in autoimmune diabetes. The future holds promises for a
new tool that can be used to predict autoimmune diabetes development and to follow
immunotherapy trials for the prevention of the disease.
