La interacció entre la microbiota i el sistema immunitari influeix en el desenvolupament de la diabetis tipus 1

La diabetis tipus 1 és una malaltia autoimmunitària en la qual el sistema immunitari dels pacients ataca a les cèl·lules del pàncrees encarregades de fabricar insulina. Un treball de la Universitat de Lleida (UdL), Institut de Recerca Biomèdica de Lleida (IRBLleida) i el Vall d'Hebron Institut de Recerca (VHIR), publicat recentment a Nature Communications, ha estudiat el perquè de l'activació del sistema immunitari en models experimentals* de diabetis tipus 1. Els resultats mostren que, si hi ha modificacions en la microbiota intestinal, és a dir, els microorganismes de l'intestí, es generen canvis al sistema immunitari, i viceversa, i que això té un impacte en el risc de desenvolupar aquesta malaltia. Aquest descobriment pot conduir a l'establiment de noves teràpies per a la diabetis tipus 1 basades en modular la microbiota.

Els equips van estudiar dos models animals amb un risc genèticament diferent de tenir diabetis tipus 1: un d'ells, amb un risc augmentat de tenir la malaltia, mentre que l'altre era més resistent. Els investigadors van observar que hi havia diferències en els microorganismes que formen part de la microbiota en els dos tipus d'animals. "Mentre que hi ha bacteris que són més comuns en els diabètics, com els cianobacteris o els clostridis, n'hi ha d'altres, com els bifidobacteris, que són més freqüents en els animals resistents", assegura la Dra. Chaysavanh Manichanh, cap del grup de Recerca en Microbioma del VHIR.

Entre les troballes destaca que, si els dos models comparteixen espai vital durant setmanes o mesos, hi ha canvis en el sistema immunitari i en la microbiota i, fins i tot, es redueix el risc de desenvolupar diabetis. "Hem vist que, quan els animals que inicialment tenen més risc de diabetis viuen en el mateix espai que els animals resistents, la incidència de la malaltia es redueix a la meitat. De fet, veiem que la resposta immunitària passa de ser molt forta i inflamatòria (típica de la diabetis tipus 1), a ser molt més reguladora", explica el Dr. Joan Verdaguer, cap del grup de Recerca en Immunologia i Metabolisme de la UdL i de l'IRBLleida.

Els canvis també s'observen en la microbiota. Com apunta la Dra. Manichanh, "els microorganismes que es troben en l'intestí varien quan els animals conviuen, la qual cosa és una mostra de la modulació mútua entre microbiota i sistema immunitari". Els investigadors destaquen que l'intercanvi de bacteris és possible a causa de que els animals practiquen coprofàgia, és a dir, ingesta de femta.

En anàlisis posteriors, també es va confirmar que, si s'elimina el sistema immunitari dels animals, es perd gran part de la diversitat dels microorganismes de l'intestí. Aquest fet confirma que la regulació entre microbiota i sistema immunitari és bidireccional, és a dir, que el sistema immunitari també influeix en el creixement dels microorganismes.

Els danys al teixit intestinal intensifiquen la reacció del sistema immunitari a la microbiota

Per tal d'entendre quin és el mecanisme de relació entre els microorganismes de l'intestí i el sistema immunitari, els investigadors han estudiat la permeabilitat intestinal, és a dir, com de preservat o danyat es troba el teixit de l'intestí. En aquest sentit, s'ha observat que els animals amb més risc de diabetis tenen l'intestí més permeable, és a dir, el teixit es troba més danyat.

En línia amb els resultats anteriors, es mostra que aquesta permeabilitat baixa en els animals amb més risc de diabetis tipus 1 que conviuen amb animals genèticament resistents. "Si hi ha menys permeabilitat significa que el teixit està més preservat i evita que els bacteris entrin en contacte amb el sistema immunitari. Si hi ha menys contacte, el sistema immunitari s'activa menys i, per tant, es redueix el risc de diabetis", afirma Estela Rosell, investigadora del grup de Recerca en Immunologia i Metabolisme de la UdL i de l'IRBLleida i primera firmant de l'article.

Futures opcions terapèutiques per a pacients amb diabetis tipus 1

Aquesta investigació es considera una de les més rellevants en el camp d'estudi de la microbiota i la diabetis tipus 1, ja que, fins ara, la gran majoria de treballs se centraven en l'estudi de la diabetis tipus 2. Així, si es confirma la relació entre la microbiota i el sistema immunitari també en humans, els resultats obren la porta a noves teràpies personalitzades basades en la microbiota per a la diabetis tipus 1 i, fins i tot, per a altres malalties autoimmunitàries. "En propers passos, haurem de confirmar que l'administració de bacteris associats a la resistència a la diabetis tipus 1 permet reduir la incidència d'aquesta malaltia en pacients", conclouen els autors del treball.

L'estudi compta amb el finançament de la Fundació DiabetesCERO i del Plan Nacional de I+D+i del Ministeri de Ciència i Innovació.

Article: Rosell-Mases, E., Santiago, A., Corral-Pujol, M. et al. Mutual modulation of gut microbiota and the immune system in type 1 diabetes models. Nat Commun 14, 7770 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43652-x