Rotavirus speelt rol bij ontwikkeling van type 1 diabetes

Een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Pathogens op 10 oktober, 2019, beweert dat het gewone rotavirus verantwoordelijk kan zijn voor sommige gevallen van type 1 diabetes, een vorm van diabetes die voorkomt bij kinderen en wordt veroorzaakt door de vernietiging van de cellen van de eilandjes van de alvleesklier die het hormoon insuline produceren om de bloedglucosespiegels te normaliseren.

Rotavirusinfectie kan een rol spelen bij de ontwikkeling van type 1 diabetes, volgens een vooraanstaand artikel gepubliceerd op 10 oktober in het open-access tijdschrift PLOS Pathogens door Leonard C. Harrison van de Universiteit van Melbourne in Australië, en collega's. Beeldcredits:Tatiana Shepeleva / Shutterstock

Rotavirus - wat is het?

Rotavirus is de grootste oorzaak van gastro-enteritis bij zuigelingen over de hele wereld. Echter, rotavirusvaccinatie heeft het aantal zuigelingensterfte als gevolg van deze aandoening nu aanzienlijk verlaagd. Een andere opvallende bevinding is de 15% vermindering van diabetes type 1 bij kinderen jonger dan 4 jaar, in Australië, nadat de rotavirusvaccinatie daar was ingevoerd. Dit suggereert een verband tussen deze entiteiten, wat ook in overeenstemming is met studies bij mensen en dieren die aantonen dat rotavirus het ontbrekende stukje in de puzzel kan zijn over wat diabetes type 1 veroorzaakt bij kinderen met het verkeerde type genen.

Rotavirus – auto-antilichamen tegen eilandjescellen

Type 1-diabetes wordt veroorzaakt door een auto-immuunziekte, maar moet worden veroorzaakt door een omgevingsstimulus die ervoor zorgt dat auto-antilichamen worden gevormd tegen de eilandcellen. In ongeveer de helft van de gevallen hebben de kinderen met deze aandoening een HLA IA-2-antigeen en een GAD65-antigeenplaats (gecodeerd door een van de HLA-genen op chromosoom 6p21) die beide sterk lijken op bepaalde aminozuursequenties in een rotavirus-eiwit genaamd VP7, een eiwit dat verantwoordelijk is voor het stimuleren van het menselijke immuunsysteem om antilichamen tegen het virus te produceren. Zowel VP7 als de HLA IA-2 zijn gebonden aan de HLA DR4-gerelateerde receptor, waarvan bekend is dat het geassocieerd is met een hoger risico op type 1 diabetes, en worden beide herkend door dezelfde T-celreceptor. Dit is een klassiek geval van functionele moleculaire mimiek. Bij dit fenomeen het binnendringende deeltje en de gastheer delen een zeer vergelijkbare eiwit- of eiwitsequentie, zodat de antilichaamrespons van de gastheer even goed tegen de gastheer kan werken, auto-immuniteit produceren.

De huidige review laat zien dat auto-antilichamen tegen de eilandjescellen voorkomen in het serum van kinderen met een voorgeschiedenis van rotavirusinfectie. Bij deze kinderen rotavirusinfectie werd gevolgd door het verschijnen van auto-antilichamen of een toename van 86%, 62% en 50% van de gevallen, respectievelijk.

Rotavirus – directe pancreasschade?

Er zijn aanwijzingen voor pancreasschade na een dergelijke infectie. Muizen geïnfecteerd met apenrotavirus vertoonden bewijs van wijdverbreide celdood in de eilandjes, gevolgd door snelle regeneratie met restschade. Studies bij mensen hebben ook een afname van de grootte van de pancreas aangetoond bij patiënten met type 1-diabetes, en veel later bleek dit ook voor te komen bij familieleden van deze patiënten die risico lopen op de aandoening. Echter, in de dierstudie die schade aan de pancreas als gevolg van rotavirusinfectie aantoonde, werden virussen van apen gebruikt om pancreasweefsel bij muizen te infecteren, wat zich misschien niet vertaalt in soortgelijke verschijnselen bij mensen. Meer studies met homologe soortensystemen zullen nodig zijn om deze bevindingen te valideren.

Het tijdstip van blootstelling kan een rol spelen bij de vraag of de infectie het risico op diabetes bevordert of vermindert. Een interessant zijlicht op deze kwestie wordt verkregen uit de Australische resultaten, waar in de jaren zeventig het huisvesten van baby's bij hun moeders gedurende het hele ziekenhuisverblijf werd geïntroduceerd, die de blootstelling van pasgeborenen aan het rotavirus tot later in hun leven (enkele maanden na de geboorte) kunnen hebben uitgesteld. Op dit punt zou het zelfs kunnen beschermen tegen diabetes. Dit komt overeen met muisexperimenten waarbij neonatale blootstelling aan rotavirus diabetes bevorderde, maar infectie na het spenen ertegen beschermde.

Rotavirus - omgevingstrigger?

Bovendien, ze laten zien dat veranderingen in de omgeving ook bijdragen aan de opkomst van type 1 diabetes, en een dergelijke factor kan waarschijnlijk een rotavirusinfectie zijn. Het aantal gevallen van diabetes type 1 bij kinderen wereldwijd begon na de jaren vijftig toe te nemen, maar de meeste van deze nieuwe gevallen in Australië waren te wijten aan de ontwikkeling van de aandoening bij kinderen met HLA-genen die als 'laag risico' worden beschouwd. Het aantal gevallen dat zich voordeed bij kinderen met de 'hoogste risico' HLA DR4-gerelateerde genen bleef hetzelfde. Zo werd vermoed dat een omgevingsfactor verantwoordelijk was voor de toename van voorheen minder gevoelige kinderen. Epidemiologische gegevens laten ook een verband zien tussen een dalende incidentie van type 1 diabetes en rotavirusvaccinatie. Verschillende onderzoeken hebben een risicoreductie van 33% aangetoond bij gevaccineerde kinderen, en een groter effect bij het gebruik van het vijfwaardige vaccin dan het monovalente type (37% vs 27%).

Toekomstige implicaties

Maatregelen voor de toekomst zijn onder meer studies om de kinderen te identificeren die het meest baat zullen hebben bij vaccinatie tegen het rotavirus, en onderzoek naar de mechanismen waarmee dit virus de ontwikkeling van diabetes type 1 bevordert – is het te wijten aan een directe infectie van de pancreas die de productie van auto-antilichamen tegen de eilandcellen veroorzaakt, met diabetes tot gevolg?

In elk geval, rotavirusvaccinatie lijkt ook een significant voordeel te hebben bij het 'immuniseren' van kinderen tegen type 1 diabetes mellitus.

• Glycanen in slijm zijn verantwoordelijk voor het temmen van microben,
• Herseneiwit speelt een prominente rol bij het in stand houden van chronische pijn