Enterovirus e diabete: una relazione complicata

Il diabete mellito di tipo I è catalogato come una malattia autoimmune: è il corpo che attacca se stesso, e in particolare il sistema immunitario che distrugge le cellule beta del pancreas responsabili della produzione di insulina.

L’insulina è un ormone che regola l’utilizzo del glucosio da parte delle cellule e di conseguenza la sua concentrazione nel sangue. I pazienti diabetici non sono in grado di produrre insulina e quindi il glucosio nel sangue rimane inaccessibile alle cellule e ai tessuti, condizione che si traduce con l’aumento della glicemia e la necessità per l’organismo di ottenere energia da altre fonti, come i grassi.

Fig.1 Il pancreas danneggiato produce sempre meno insulina; il glucosio nel sangue aumenta, poiché il suo ingresso nei tessuti è impedito

 

Normalmente questo tipo di diabete insorge durante l’infanzia o l’adolescenza, ma le cause non sono ancora chiare. Mutazioni nei geni HLA-DR e DQ sarebbero associate a una maggiora suscettibilità alla malattia. Una predisposizione genetica è quindi necessaria, ma non sufficiente a scatenare il diabete: un insieme di fattori ambientali potrebbe iniziare, accelerare o ritardare la distruzione delle cellule beta del pancreas. Che possano esserci cause esterne alla genetica è dimostrato da una serie di osservazioni curiose, compresa la variazione stagionale e geografica dell’insorgenza del diabete.

Quali fattori ambientali?

Tra i possibili candidati si è parlato di proteine del latte, alimentazione, carenza da vitamina D, glutine e tossine pancreatiche. Ma i più promettenti sembrerebbero essere i virus.

E’ stato a lungo studiato il legame tra diabete mellito di tipo I e le infezioni virali da Enterovirusun genere della famiglia Picornaviridae che comprende il virus della polio e i Coxsackie. Si trasmettono per via oro-fecale o più raramente respiratoria e producono di solito sintomi leggeri e a-specifici.

Quella che lega gli Enterovirus al diabete di tipo I è una storia “antica”, che risale agli anni ’60 del Novecento. Negli anni è stata corroborata da numerose osservazioni della presenza di anticorpi contro il virus nei campioni sierologici dei bambini diabetici con frequenza maggiore che nei sani, segno che costoro avevano incontrato il virus.

Quale virus?

Esistono più di 100 tipi di Enterovirus e non è uno solo a essere associato all’insorgenza del diabete, ma ne sono stati individuati 6, chiamati Cosxachie B.

Fig. 2 Virus Coxsackie B4

 

Quale è il ruolo di Enterovirus nella patogenesi del diabete?

Veniamo alla domanda più complicata: non è ancora chiaro se il virus dia inizio a quel ciclo di reazioni che portano il sistema immunitario a danneggiare le cellule beta del pancreas o se al contrario scenda in campo quando la distruzione è ormai in atto, esacerbandola fino allo stadio di malattia conclamata. Si è visto però che questo tipo di virus esibisce un tropismo, ossia una localizzazione preferenziale, nel pancreas. Durante l’infezione le isole pancreatiche possono essere danneggiate o andare incontro a lisi e quindi esporre molecole precedentemente “nascoste” all’interno della cellula, che potrebbero innescare una risposta autoimmune. Il virus contribuisce anche a generare una risposta pro-infiammatoria, danneggiando i tessuti circostanti e reclutando sul posto i “soldati” del sistema immunitario: le molecole antigeniche esposte dai tessuti lesionati possono essere fagocitate dalle cellule dendritiche, che sono le componenti immunitarie che danno inizio alla risposta antigene-specifica, in questo caso però contro l’organismo stesso. Una terza ipotesi potrebbe essere quella della cross-reazione: molecole del virus strutturalmente simili a quelle esposte naturalmente sulla superficie delle cellule beta pancreatiche potrebbero “confondere” il sistema immunitario, che per colpire il nemico colpirebbe anche l’ospite.

E se gli Enterovirus proteggessero dal diabete?

Fino ad ora stiamo dando per scontato che l’infezione da Enterovirus causi il diabete o quantomeno ne acceleri la progressione. Ma non è necessariamente così: anzi, certi studi hanno dimostrato proprio il contrario! Sembra che in determinate condizioni gli enterovirus addirittura possano proteggere dall’insorgenza del diabete. Per comprenderne la ragione, si fa riferimento alla cosiddetta “teoria dell’igiene”, proposta da Strachan per spiegare l’aumento dell’asma nei paesi civilizzati: secondo questa teoria, venire in contatto con numerosi patogeni durante i primi anni dell’infanzia permetterebbe una corretta maturazione del sistema immunitario del bambino. Col miglioramento delle condizioni igieniche i bambini sono meno esposti alle infezioni nei primi anni di vita e quindi non maturano una risposta funzionale contro certi patogeni, che se vengono incontrati “tardi” possono essere più dannosi. Non è un caso che ci sia stata una esplosione dei casi di diabete negli ultimi decenni e solo nei paesi industrializzati.

Quindi il fattore principale sembra essere proprio l’età: studi condotti sui topi hanno sorprendentemente dimostrato che a seconda dell’età in cui si viene a contatto con il virus, gli esiti sulla progressione del diabete sono addirittura opposti. Nei topi giovani l’infezione da Enterovirus non solo non danneggia il pancreas, ma stimola anche la produzione di cellule T regolatorie, che, come suggerisce il nome, hanno il compito di moderare la risposta immunitaria e spesso sono una vero e proprio baluardo contro l’insorgenza di malattie autoimmuni. La conseguenza è che il pancreas risulta rafforzato contro gli attacchi autoimmuni e persino topi con una predisposizione genetica in questo caso non si ammalano di diabete.

Perché ci interessa?

Ogni anno solo negli Stati Uniti sono diagnosticati 40000 casi di diabete di tipo I. Comprendere la relazione tra Enterovirus e diabete potrebbe aiutare la ricerca di strategie terapeutiche contro questa patologia. Ad esempio certi ricercatori suggeriscono di generare vaccini contro gli enterovirus, che inducano l’immunità contro questi virus, mimando quella che era la naturale esposizione prima del miglioramento delle condizioni igieniche, ma senza nessun rischio.

Erika Salvatori

 

Fonti:

Bergamin, C.S. and Dib, S.A. (2015). Enterovirus and type 1 diabetes: What is the matter? World J Diabetes 6(6) 828-839.

Tracy, S. et al. (2010). Enteroviruses, type 1 diabetes and hygiene: a complex relationship. Rev Med Virol 20(2) 106-116.

Laureata in Biotecnolgie Industriali, mi occupo di ricerca in onco-immunologia e di divulgazione e comunicazione della scienza.

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