Nghiên cứu miễn dịch học của bệnh tiểu đường loại 1

Tiến sĩ Matthias von Herrath là giáo sư miễn dịch học tại Viện Miễn dịch học La Jolla (Mỹ). Phòng thí nghiệm của ông đang nghiên cứu về nguyên lý gây bệnh của bệnh lý tiểu đường loại 1, bệnh ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới. Rối loạn tự miễn dịch mãn tính này được đặc trưng bởi sự phá hủy các tế bào Beta sản xuất Insulin trong tuyến tụy. Bất chấp những tiến bộ trong điều trị bệnh tiểu đường loại 1, bệnh nhân vẫn dễ bị các biến chứng sức khỏe tàn tật và đe dọa tính mạng như bệnh tim mạch, thận và bệnh mắt.

Chúng tôi đã nói chuyện với Tiến sĩ Christine Bender, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Tiến sĩ von Herrath, về công bố gần đây của họ sử dụng máy quét lam (slide scanner) để nghiên cứu mô tuyến tụy từ những người hiến tặng khỏe mạnh và bị bệnh.

Tiến sĩ Matthias von Herrath và nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của ông, Tiến sĩ Christine Bender, thuộc Viện Miễn dịch học La Jolla (Hoa Kỳ).

Hãy cho chúng tôi biết thêm về các mục tiêu nghiên cứu tổng thể của tiến sĩ?

Sự phá hủy các tế bào beta sản xuất insulin trong tuyến tụy dẫn đến sự thiếu hụt sản xuất insulin và dẫn đến lượng đường huyết rất cao. Bệnh nhân cần được điều trị hàng ngày suốt đời bằng insulin ngoại sinh để sống một cách bình thường. Để ngăn ngừa và điều trị bệnh, điều quan trọng là phải hiểu rõ hơn về cách thức và lý do tại sao các tế bào miễn dịch tấn công các tế bào beta sản xuất insulin của chính cơ thể trong tuyến tụy.

Mục tiêu chung của chúng tôi là nghiên cứu vai trò của các tế bào miễn dịch khác nhau và sự hiện diện của các cytokine và các phân tử tín hiệu có vai trò cụ thể trong sự tương tác và giao tiếp giữa các tế bào. Chúng tôi thực hiện nhuộm huỳnh quang miễn dịch trên các phần mô tuyến tụy của con người thu được thông qua Mạng lưới người hiến tạng bị bệnh tiểu đường (nPOD) và Chương trình phân tích tuyến tụy ở người (HPAP).

Bạn đã trình bày những phát hiện nào trong ấn phẩm gần đây của mình?

Cuộc tấn công tự miễn dịch được thúc đẩy bởi các tế bào T, đóng một vai trò quan trọng trong việc điều phối các chức năng của hệ thống miễn dịch. Trong bệnh tiểu đường loại 1, các tế bào T CD8 tự hoạt động phản ứng với các phân tử cụ thể trong tuyến tụy mà chúng thường bỏ qua. Tuy nhiên, người ta còn biết ít hơn về số lượng và vị trí của các tế bào này trong tuyến tụy của con người. Dự án này nhằm mục đích nghiên cứu các tế bào T CD8 đặc hiệu preroinsulin (PPI), một phân tử tiền thân của insulin, trong các mẫu mô tuyến tụy của những người hiến tặng mắc bệnh tiểu đường loại 1, có nguy cơ (dương tính với tự kháng thể) và những người hiến tặng khỏe mạnh.

Những phát hiện chính của chúng tôi là:

Tế bào T CD8 đặc hiệu PPI có trong tuyến tụy khỏe mạnh, với tần số cao đáng ngạc nhiên.

Ở những người hiến tặng mắc bệnh tiểu đường loại 1, tế bào T CD8 đặc hiệu PPI chủ yếu được tìm thấy gần và trong các đảo nhỏ vẫn chứa các tế bào beta sản xuất insulin.

Từ lâu, người ta cho rằng có tế bào T CD8 tự hoạt động trong tuyến tụy là dấu hiệu chắc chắn của bệnh tiểu đường loại 1. Nghiên cứu này cho thấy rằng sự hiện diện của các tế bào T CD8 tự hoạt động được mặc định cho dù ai đó có mắc bệnh tiểu đường loại 1 hay cả người khỏe mạnh và có điều gì đó đang kích hoạt chúng tấn công các tế bào beta sản xuất insulin ở bệnh tiểu đường loại 1.

Máy quét lam được sử dụng cho nghiên cứu của bạn như thế nào?

          

Máy quét lam ZEISS Axio Scan.Z1 đóng một vai trò thiết yếu trong nghiên cứu này. Nó được sử dụng để quét tất cả các phần mô nhuộm. Sử dụng phần mềm ZEN, chúng tôi có thể chọn và cắt hình ảnh của các ngăn tuyến tụy khác nhau để định lượng tế bào trên toàn bộ phần mô. Các tế bào dương tính được định lượng bằng tay. Kiểm soát nhuộm âm tính đã được sử dụng để đặt ngưỡng dương tính.

Vì máy quét lam cho phép phát hiện tới năm mục tiêu trong một lần nhuộm duy nhất, chúng tôi đã sử dụng kỹ thuật nhuộm huỳnh quang miễn dịch đa điểm bao gồm các chu kỳ nhuộm sử dụng cùng một phần mô. Tóm lại, sau khi thu được hình ảnh của lần nhuộm đầu tiên, các phần mô đã được xử lý hóa học để làm bất hoạt các fluorophores. Sau đó, phần mô tương tự được nhuộm lại và quét lại.

A) Hình ảnh miễn dịch huỳnh quang của phần tuyến tụy từ một người hiến tặng bị bệnh tiểu đường loại 1 được nhuộm bằng tetramer HLA-class I (PPI15-24, đỏ), CD8 (xanh lục), đánh dấu bộ nhớ CD45RO (trắng) và đánh dấu nhân (Hoechst, xanh lam) để xác định các tế bào T CD8 đặc hiệu PPI. Hình ảnh được chụp bằng máy quét lam Axio Scan.Z1. Sau đó, sau khi khử hoạt tính fluorophore bằng hóa chất, B) cùng một phần mô được nhuộm lại cho insulin (xanh lá cây), glucagon (đỏ), và MHC lớp I (đỏ tươi) và hình ảnh được chụp bằng máy quét quét Axio Scan.Z1. C) Hình ảnh hiển thị lớp phủ của tất cả 7 điểm đánh dấu. Các mũi tên màu vàng hiển thị các tế bào CD8 + T đặc hiệu PPI gần đảo.

Nhờ công nghệ máy quét slide, chúng tôi có thể định lượng và khoanh vùng các tế bào T CD8 tự hoạt động cũng như có được cái nhìn sâu sắc về sự phân bố của chúng trong toàn bộ phần mô tuyến tụy.

Link sản phẩm:

https://www.zeiss.com/microscopy/us/products/imaging-systems/axio-scan-z1.html