Vírusok által termelt inzulinszerű anyagok is okozhatnak diabéteszt

A meglepő felfedezés új megvilágításba helyezheti a diabetest és a daganatos betegségeket kiváltó biológiai mechanizmusok feltárásának lehetőségeit.

„A kutatásunk eredményei egy új orvostudományi területet nyithatnak meg, amelyet mikrobiális endokrinológiának nevezhetünk” – mondta a kutatás vezetője. „Azt találtuk, hogy ezek a víruseredetű inzulinszerű peptidek befolyásolják a humán sejtek működését, és reményeink szerint ezeknek a folyamatoknak a mélyebb feltárása segíthet a mikróbák szerepének megértésében, amelyet humán betegségek, például autoimmun zavarok, daganatos betegségek vagy metabolikus rendellenességek patológiájában betöltenek.”

A kutatók első lépésben egy publikus adatbázist elemeztek, amely vírusok genomjait tartalmazza, és azt fedezték fel, hogy számos vírus képes olyan peptidek termelésére, amelyek egészében vagy részben 16 humán hormonra vagy szabályozó fehérjére hasonlítanak.

„Igazából négy vírus keltette fel a figyelmünket, amelyekben inzulinszerű szakaszokat találtunk. Ezek a vírusok halakat fertőznek meg, így azt is ki kellett derítenünk, hogy emlősöket is képesek-e megfertőzni.”

Következő lépésként a kutatók humán sejteken igazolták, hogy a víruseredetű inzulinszerű peptidek valóban képesek a humán inzulin- és IGF-1 receptorokhoz kötődni, amelyeknek kritikus fontosságú szerepe van a sejtek glükózfelvételének szabályozásában. A víruseredetű peptidekkel beinjekciózott kísérleti állatoknál alacsonyabb glükózszintet találtak, ami szintén alátámasztja az inzulinszerű hatást.

„Lehetséges, hogy ezek a vírusok a fertőzött halak elfogyasztása által jutnak be az ember szervezetébe, de nem tudjuk, hogy bizonyos körülmények között képesek-e direkt módon megfertőzni humán sejteket vagy esetleg részben felszívódnak a bélrendszeren keresztül.”

A kutatók folytatják a keresést más vírusok után is, amelyek az emberi szervezet által termelt hormonokhoz hasonló peptideket termelnek. „Csak a jéghegy csúcsát fedeztük fel, becslések szerint több mint 300 ezer olyan vírus létezik, amely képes emlősöket megfertőzni, és ezek közül csak nagyjából 7500 génállományát ismerjük, így szinte biztos, hogy még sok olyan vírust fogunk találni, ami képes inzulinszerű anyagok termelésére.”

A kutatás eredményei új megvilágításba helyezik az 1-es típusú diabétesz és az autoimmunitás tanulmányozását. Előfordulhat, hogy ezek a peptidek vagy hasonló mikrobiális inzulinszerű molekulák indítják el az autoimmun reakciót az 1-es típusú diabétesz kialakulásakor, de nem zárható ki az sem, hogy deszenzitizáló hatásuk van, vagyis védő szerepet töltenek be.”

A 2-es típusú diabétesz esetén hasonló kérdés merül fel: a víruseredetű peptidek hozzájárulhatnak az inzulinrezisztencia kialakulásához, de meg is védhetik a szervezetet azzal szemben.

Daganatos betegségekben ugyancsak felmerül ezeknek a vírusoknak a szerepe, például a bélrendszerben a vírusok által termelt fehérjék polipok vagy tumorok kialakulását indíthatják el.

A víruseredetű peptidek elemzése hosszabb távon segíthet a gyógyszerfejlesztő vállalatoknak új típusú szintetikus inzulin megtervezésében, például olyan készítmények előállításában, amelyek nem igényelnek hűtést és sokáig tárolhatók, gyorsabban felszívódnak, vagy lassabban bomlanak le.

Emrah Altindis el al., "Viral insulin-like peptides activate human insulin and IGF-1 receptor signaling: A paradigm for host–microbe interactions," PNAS (2018).