Il rotavirus gioca un ruolo nello sviluppo del diabete di tipo 1

Un nuovo articolo pubblicato sulla rivista PLOS Pathogens il 10 ottobre, 2019, sostiene che il comune rotavirus potrebbe essere responsabile di alcuni casi di diabete di tipo 1, una forma di diabete che si manifesta nei bambini ed è dovuta alla distruzione delle cellule delle isole pancreatiche che producono l'ormone insulina per normalizzare i livelli di glucosio nel sangue.

L'infezione da rotavirus può svolgere un ruolo nello sviluppo del diabete di tipo 1, secondo un articolo pubblicato il 10 ottobre sulla rivista ad accesso libero PLOS Pathogens di Leonard C. Harrison dell'Università di Melbourne in Australia, e colleghi. Credito di immagine:Tatiana Shepeleva/Shutterstock

Rotavirus:che cos'è?

Il rotavirus è la principale causa di gastroenterite nei bambini di tutto il mondo. Però, La vaccinazione contro il rotavirus ha ora ridotto significativamente il tasso di mortalità infantile a causa di questa condizione. Un altro risultato sorprendente è la riduzione del 15% del diabete di tipo 1 nei bambini di età inferiore a 4 anni, in Australia, dopo l'introduzione della vaccinazione contro il rotavirus. Ciò suggerisce un collegamento tra queste entità, che è anche in accordo con studi sull'uomo e sugli animali che mostrano che il rotavirus potrebbe essere il pezzo mancante del puzzle su ciò che scatena il diabete di tipo 1 nei bambini con il tipo sbagliato di geni.

Rotavirus – autoanticorpi contro le cellule insulari

Il diabete di tipo 1 è causato da una malattia autoimmune, ma deve essere innescato da uno stimolo ambientale che provochi la formazione di autoanticorpi contro le cellule delle isole. In circa la metà dei casi i bambini affetti da questa condizione hanno un antigene HLA IA-2 e un sito antigenico GAD65 (codificato da uno dei geni HLA sul cromosoma 6p21) che sono entrambi molto simili a certe sequenze di aminoacidi in una proteina del rotavirus chiamata VP7, una proteina responsabile della stimolazione del sistema immunitario umano a produrre anticorpi contro il virus. Sia VP7 che HLA IA-2 sono legati al recettore correlato a HLA DR4, che è noto per essere associato a un rischio più elevato di diabete di tipo 1, e sono entrambi riconosciuti dallo stesso recettore delle cellule T. Questo è un classico caso di mimetismo molecolare funzionale. In questo fenomeno, la particella invadente e l'ospite condividono una proteina o una sequenza proteica molto simile in modo tale che la risposta anticorpale dell'ospite possa agire ugualmente bene anche contro l'ospite, producendo autoimmunità.

L'attuale revisione mostra che gli autoanticorpi contro le cellule delle isole si verificano nel siero di bambini con una storia di infezione da rotavirus. In questi bambini, l'infezione da rotavirus è stata seguita dalla comparsa di autoanticorpi o da un aumento dell'86%, 62% e 50% dei casi, rispettivamente.

Rotavirus:danno diretto al pancreas?

Ci sono prove di danno pancreatico a seguito di tale infezione. I topi infettati dal rotavirus delle scimmie hanno mostrato segni di morte cellulare diffusa nelle isole, seguita da una rapida rigenerazione con danni residui. Gli studi sull'uomo hanno anche mostrato una diminuzione delle dimensioni del pancreas nei pazienti con diabete di tipo 1, e molto più tardi è stato dimostrato che ciò si verifica anche nei parenti di questi pazienti che sono a rischio per la condizione. Però, lo studio sugli animali che mostra il danno pancreatico dovuto all'infezione da rotavirus ha utilizzato virus delle scimmie per infettare il tessuto pancreatico nei topi, che potrebbero non tradursi in fenomeni simili negli esseri umani. Saranno necessari ulteriori studi che utilizzino sistemi di specie omologhe per convalidare questi risultati.

Il tempo di esposizione può avere un ruolo nel fatto che l'infezione promuova o riduca il rischio di diabete. Un interessante sidelight su questo tema è ottenuto dai risultati australiani, dove negli anni '70 è stato introdotto il rooming-in dei neonati con le loro madri durante la degenza ospedaliera, che può aver ritardato l'esposizione dei neonati al rotavirus fino a un'età più avanzata (alcuni mesi dopo la nascita). A questo punto potrebbe effettivamente proteggere dal diabete. Ciò concorda con gli esperimenti sui topi in cui l'esposizione neonatale al rotavirus ha promosso il diabete ma l'infezione post-svezzamento lo ha protetto.

Rotavirus:fattore scatenante ambientale?

Inoltre, mostrano che anche i cambiamenti nell'ambiente contribuiscono all'aumento del diabete di tipo 1, e uno di questi fattori potrebbe essere probabilmente l'infezione da rotavirus. Il numero di casi di diabete di tipo 1 nei bambini in tutto il mondo ha iniziato ad aumentare dopo gli anni '50, ma la maggior parte di questi nuovi casi in Australia era dovuta allo sviluppo della condizione in bambini con geni HLA considerati "a basso rischio". Il numero di casi verificatisi nei bambini con i geni correlati all'HLA DR4 "a più alto rischio" è rimasto lo stesso. Quindi si sospettava che un fattore ambientale fosse responsabile dell'aumento dei bambini precedentemente meno suscettibili. I dati epidemiologici mostrano anche una correlazione tra una diminuzione dell'incidenza del diabete di tipo 1 e la vaccinazione contro il rotavirus. Diversi studi hanno mostrato una riduzione del 33% del rischio tra i bambini vaccinati, e un effetto maggiore con l'uso del vaccino pentavalente rispetto al tipo monovalente (37% vs 27%).

Implicazioni future

Le misure per il futuro includono studi per identificare i bambini che beneficeranno maggiormente della vaccinazione contro il rotavirus, e la ricerca sui meccanismi con cui questo virus promuove lo sviluppo del diabete di tipo 1 – è dovuto all'infezione diretta del pancreas che provoca la produzione di autoanticorpi contro le cellule delle isole, con conseguente diabete?

In ogni caso, La vaccinazione contro il rotavirus sembra avere un vantaggio significativo anche nell'immunizzare i bambini contro il diabete mellito di tipo 1.

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