Effect of gluten-free diet on potentially regulatory immune mechanisms in human type 1 diabetes

Abstract

Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease, whose incidence is rising every year, and its prevention or a cure does not exist. T1D is influenced by multiple genetic factors but environmental factors represent the major contributor to the recent almost epidemic increase of T1D incidence worldwide, primarily in developed countries. Amongst these factors belong for example enteroviral infections, microbiota dysbiosis or gluten-free diet (GFD). GFD has been proven to have a protective effect in NOD mice, which is a spontaneous model of T1D, and a beneficial effect on glycemic control in humans, when administered after T1D onset. This diploma thesis examined changes of regulatory and potentially regulatory T-cells and their cytokines in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of T1D children, who underwent 12-month intervention trial of GFD. Secondly, the thesis assessed if the influence of GFD on immune regulatory functions can be transferred by colonization of germ-free NOD mice with gut microbiota of these children. We have found that intervention with GFD increases percentage of Tr1 cells and IL-10 producing CD4+ T-cells in PBMC of T1D children. Furthermore, the beneficial effect on immune regulation can be at least partially transferred to NOD mice by the colonization with human microbiota...

Diabetes 1. typu (T1D, type 1 diabetes) je autoimunitní onemocnění, jehož incidence vzrůstá každý rok, a prevence nebo léčba této nemoci neexistuje. T1D je ovlivňován mnoha genetickými faktory, nicméně environmentální faktory představují hlavní důvod pro současný prudký, až téměř epidemický, celosvětový nárůst T1D, především pak ve vyspělých zemích. Mezi tyto faktory patří například enterovirové infekce, dysbióza mikrobiomu nebo bezlepková dieta (GFD, gluten-free diet). Bezlepková dieta má protektivní efekt u NOD myší, které jsou spontánním modelem T1D, a prospěšný vliv na kontrolu glykémie u lidí, pokud je dodržována po diagnóze T1D. Tato diplomová práce zkoumala změny regulačních a potenciálně regulačních buněk a jejich cytokinů v mononukleárních buňkách periferní krve (PBMC, peripheral blood mononuclear cells) u dětí s T1D, které se zúčastnily 12 měsíční intervenční studie ohledně GFD. Dále se práce zabývala zkoumáním, zda lze vliv GFD na regulační funkce imunitního systému přenést do bezmikrobního NOD myšího modelu pomocí jejich kolonizace mikrobiomem od T1D dětí. Zjistili jsme, že GFD zvýšila procenta Tr1 buněk a IL-10 produkujících CD4+ T-buněk v periferní krvi dětí s T1D. Dále se zdá, že prospěšný vliv GFD může být alespoň částečně přenesen do NOD myší pomocí mikrobiomu, protože myši, které...