Detta avslöjande kommer från en ny studie utförd av forskare vid Queen’s University Belfast på Irland som visar att vissa patienter med autoimmuna sjukdomar uppvisar högre nivåer än normalt av ett ”imitationsprotein” som produceras av Bacteroides fragilis, en medlem av det mänskliga tarmmikrobiomet.
Studieförfattaren Sheila Patrick, PhD, professor vid Queen’s University, säger att denna specifika mikrob i tarmen pumpar ut proteinmolekyler som efterliknar ett mänskligt protein, vilket leder till att det mänskliga försvarssystemet av misstag slår på sina egna celler, vilket bidrar till autoimmun deregulering.
Studien, ”Antigenic mimicry of ubiquitin by the gut bacterium Bacteroides fragilis: a potential link with autoimmune disease”, publicerades i Clinical and Experimental Immunology och kommer mer än 15 år efter att forskarna först började utforska ämnet.
”När vi i början av 2000-talet utförde den första kompletta genomsekvensen av referenstypstammen av tarmbakterien Bacteroides fragilis blev vi förvånade över att upptäcka att den producerar en homolog till däggdjurs ubiquitin”, säger Patrick. ”Ubiquitin finns i alla eukaryota celler men inte i bakterier. B. fragilis är därför unik bland bakterier eftersom den producerar och exporterar en version av eukaryotiskt ubiquitin som ligger mycket nära däggdjurs ubiquitin och förutspås vara strukturellt likartad.”
Förut antog forskarna att denna nivå av molekylär imitation skulle kunna leda till att den immuna självtoleransen mot ubiquitin bröts och att det bildades självreaktiva antikroppar mot ubiquitin. Nedbrytningen av självtoleransen, som tros utlösas av molekylär mimik, är en karakteristisk autoimmun sjukdom.
I den nya studien screenade forskarna serum från patienter och hänvisade till ett immunologiskt diagnostiskt laboratorium för testning för förekomst av antikroppar mot antingen BfUbb eller humant ubiquitin, eller både BfUbb och humant ubiquitin, och jämförde dessa med serum från friska individer.
Relaterat: Bakterien B. fragilis ingår i människans normala tarmmikrobiota – praktiskt taget alla koloniseras av den – även om inte allas B. fragilis producerar BfUbb.
Vissa personer hade antikroppar som reagerade med både den mänskliga och B. fragilis-versionen av ubiquitin. Fynden tyder därför på att en första reaktion på den unika delen av B. fragilis version av ubiquitin kan utlösa produktionen av antikroppar mot den del av molekylen som är densamma som den mänskliga versionen.
”Vi har funnit att vissa människor har antikroppar mot den unika delen av B. fragilis ubiquitin”, säger Patrick. ”Detta bevisar att B. fragilis ubiquitin kan passera den mänskliga tarmslemhinnan och generera ett immunsvar. Vi fann att människor med autoimmuna sjukdomar, såsom lupus och reumatoid artrit, har större sannolikhet än friska frivilliga att ha antikroppar mot BfUbb.”
Då autoimmuna sjukdomar är kroniska sjukdomar med avsevärd associerad sjuklighet och dödlighet, förutom de långsiktiga vårdkostnader som dessa tillstånd medför, konstaterar Patrick att upptäckten av B. fragilis imitation av mänskligt ubiquitin är viktig.
”Det finns för närvarande ingen exakt förståelse för exakt hur dessa sjukdomar uppstår, även om det är välkänt att en olämplig autoimmun reaktion är en central aspekt av sjukdomen”, säger hon. ”Vårt projekt har därför potential att få betydande inverkan på ett stort antal individers hälsa och välbefinnande.”
För övrigt anser hon att studien saknar motstycke och att den kommer att leda till framtida studier på området som kan ge en bättre förståelse för många av dessa autoimmuna sjukdomar.”
”Även om hypotesen att molekylär imitation utlöser autoimmuna sjukdomar är välkänd är detta första gången som BfUbb, en bakteriell imitatör av ubiquitin, har upptäckts”, säger hon. ”Denna upptäckt, tillsammans med vår demonstration av ett antikroppssvar mot BfUbb hos människor, är en nyhet eftersom våra data tyder på en potentiell ny utlösande faktor för vissa typer av autoimmuna sjukdomar som kommer från tarmmikrobiotan.”
Framtida studier i ämnet kommer att syfta till att upptäcka förhållandet mellan sjukdomsstadiet och antikroppsnivåerna mot den bakteriella mimiken hos enskilda patienter, vilket kan bidra till utvecklingen av ett snabbtest som syftar till att påvisa antikroppar mot det bakteriella ubiquitinet och ge insikt i en persons anlag för en autoimmun sjukdom.”
Keith Loria är en prisbelönad journalist som har skrivit för stora dagstidningar och tidskrifter i nästan 20 år.