Finns det ett samband mellan virusinfektioner och
insjuknandet i diabetes?
Av Gun Frisk, Uppsala.
ß-cellsdöd
Diabetes beror på att de insulinproducerande cellerna (ß-cellerna) slutar
producera insulin. Detta beror i sin tur på att cellerna dör och inga
nya bildas. Varför de insulinproducerande cellerna dör är något som
forskare i hela världen under många år försökt att finna ett svar på.
Man har då funnit att en av de mest troliga orsakerna till ß-cellernas
död är att immunsystemet angriper dessa celler och förstör dem.
Vad som får immunsystemet att angripa ß-cellerna
vet man idag inte. Man vet att det finns en ärftlig faktor som i grunden
avgör om man överhuvudtaget kan insjukna i diabetes men detta räcker
inte som förklaring eftersom alla med denna ärftliga faktor inte insjuknar.
Man spekulerar då om det kan vara något utifrån kommande (exogent) som
t.ex. miljögifter, bakterier eller virus som är denna utlösande faktor.
Coxsackie B
Vid Uppsala universitet arbetar idag en forskargrupp för att försöka
klarglägga om en virusinfektion i vissa fall kan leda till att man insjuknar
i diabetes, dvs studera om en virusinfektion kan vara den faktor som
startar upp immunsystemets angrepp på ß-cellerna.
De virus vi studerar är Coxsackie B virus som tillhör
samma virusfamilj som poliovirus. Det är ett mycket litet och mycket
stabilt virus som dessutom är mycket vanligt förekommande i samhället.
De flesta vuxna människor har någon gång under sitt liv varit infekterad
med en eller flera av de sex serotyper av Coxsackie B virus som finns.
I de flesta fall förlöper en sådan infektion subkliniskt, dvs den ger
inga symtom.
I de fall där virusinfektionen ger symtom påminner dessa vanligtvis
om lindrig influensa/förkylning eller en tarminfektion med kräkningar.
Vi har i vår forskning framförallt koncentrerat oss på en av sex olika
serotyper av Coxsackie virus nämligen serotyp 4. Av denna serotyp studerar
vi fem olika stammar, dvs fem virus av samma sort men med lite olika
egenskaper.
Metodik
De insulinproducerande cellerna finns i ”öar” i bukspottskörteln.
Dessa öar innehåller till 60% insulinproducerande (ß-) celler. Genom
samarbete med forskare bla i Bryssel har vi fått tillgång till sådana
öar från avlidna människor. Cellerna i dessa öar hålles vid liv genom
att de förvaras i en näringslösning i 37°C dvs under förhållanden som
efterliknar dem i kroppen.
Vi infekterar dessa celler med våra 5 stammar av
Coxsackie B4 genom att förvara öarna i närlingslösningen plus den stam
av Coxsackie B4 virus som skall studeras. De infekterade öarna studeras
därefter varje dag under mikroskop för att se om infektionen i sig orsakar
celldöd eller någon form av synbar förändring hos dessa öar.
Vi mäter också om virus förökat sig i cellerna samt om det skiljer mellan
stammarna i förmåga att föröka sig. Det är också möjligt att förmågan
för de olika stammama att föröka sig varierar mellan öar från olika
donatorer. Vi studerar också om virusförökningen på något sätt påverkar
insulinsekretionen, samt om den påverkar förmågan att svara med mer
insulinutsöndring när öarna förvaras i cellodlingsmedium med hög glukoskoncentration.
Icke infekterade ß-celler svarar med en ca 10-faldig
ökning av insulinsekretionen när de odlas under förhållande där glukos
koncentrationen är hög (samma sak sker i kroppen hos människa). De resultat
vi erhållit från dessa försök är att det finns vissa stammar av Coxsackie
B 4 virus som kan infektera ß-celler och föröka sig i dessa.
Förökningshastighet
Vidare har vi visat att virusets förökningshastighet och mängden viruspartiklar
som bildas varierar mellan de olika stammarna. Båda dessa parametrar
varierar också beroende på vilken donator öarna kommer ifrån.
När vissa stammar av Coxsackie B4 virus förökar sig i ß-celler leder
detta till cellens död inom loppet av 1-5 dygn medan andra Coxsackie
B4 stammar förökar sig utan att döda värdcellen.
Insulinutsöndringen hos de virusinfekterade ß-cellerna
är minskad jämfört med icke infekterade celler när öarna infekterats
med 4 av de 5 i studien ingående Coxsackie B4 stammarna. Graden av minskning
från nästan ingen minskning till en signifikant sådan. Förmågan hos
de infekterade ß-cellerna att svara med en ökad utsöndring av insulin
vid en hög glukoskoncentration varierar också beroende på vilken virusstam
cellerna infekterats med.
Celler infekterade med två av stammarna kan inte svara alls, två svarar
men signifikant mindre än de icke infekterade cellerna och celler som
infekterats med den femte stammen svarar på den höga glukoskoncetrationen
med att utsöndra lika mycket insulin som oinfekterade celler trots att
de producerar nya viruspartiklar hela tiden.
Immunattack
Denna infektionsmodell som den femte virusstammen uppvisar kan vara
den modell där virusinfektionen är den yttre exogena faktor som startar
upp immunförsvarets angrepp på ß-cellerna. De virusinfekterade ß-cellerna
uttrycker med stor sannolikhet olika proteiner som härrör från virusets
förökningscykel. Dessa proteiner är inte kroppsegna och immunsvaret
skall normalt reagera på detta. Vidare kan man tänka sig att virusinfektionen
i sig påverkar ß-cellens egen proteintillverkning t.ex. så att det sker
en ökad nybildning av GAD65 (ett protein som många diabetiker har antikroppar
mot).
Kan man visa att vissa specifika virus stammar startar
upp den autoimmuna diabetessjukdomen kan det finnas möjligheter att
ta fram vaccin och i framtiden vaccinera personer med ökad risk att
insjukna i diabetes. Man kan också tänka sig att behandla infekterade
personer med någon form av antiviralt läkemedel som stoppar den pågående
virusförökningen
Gun Frisk
forskare Institutionen för Kvinnor och Barns Hälsa
Uppsala Universitet
Akademiska sjukhuset
Uppsala
Artikeln har varit införd i ”Sticket”
Informationsblad från Barndiabetesfonden och Barndiabetesfondens riksförening,
Årgång 1999;nr 1
och publiceras med tillstånd
från redaktör Ulf Samuelsson.
Red