Roles of environmental factors and microbiome in type 1 diabetes

Abstract

Type 1 diabetes mellitus (T1DM) is an insulin-dependent autoimmune disease. Its onset is characterized by an autoreactive self-destruction of β-cells within pancreatic islets. T1DM is influenced by multiple genetic predispositions, but since the incidence of the disease has increased dramatically in the past decades, especially in developed, western-type countries, the importance of the environmental factors has become obvious. There are various significant environmental influences that need to be addressed in the equation of variables. This bachelor thesis deals with the environmental variables and their mechanisms in T1DM and focuses on several areas of interest. It introduces frequently used spontaneous animal model of T1DM, pathogenetic mechanisms and T-cells in T1DM as well as regulatory immune cells and their mechanisms, in the light of hygiene and another hypothesis. Next it addresses the role of intestinal microbiota, dietary factors, mucosal immunity, their mechanisms and interactions in T1DM and extends to other, less researched, but important environmental variables such as circadian rhythm in connection with circadian gene expression depending on the rhythmicity of light/dark rotation and timing of food intake throughout the day, psychological/oxidative stress, and the effects of...

Diabetes Mellitus 1 typu (T1DM) je insulin-dependentní autoimunní onemocnění, jehož iniciace je charakteristická autodestrukcí vlastních β-buněk, které jsou součástí ostrůvků pankreatu. T1DM je ovlivňována genetickou predispozicí, ale protože se v poslední dekádě ukazuje nárůst incidence tohoto onemocnění například v severských zemích Evropy, je zřejmé, že genetika nebude jedinou proměnnou a je třeba zohlednit nezanedbatelné vlivy vnějšího prostředí. Tato bakalářská práce pojednává o mechanismech vlivu vnějšího prostředí a zaměřuje se na několik oblastí poznání. Představuje často používaný spontánní zvířecí model T1DM, patogenetické mechanismy a T-buňky v souvislosti s T1DM, jakož i regulační imunitní buňky a jejich mechanismy, s ohledem na hygienu a další hypotézy. Dále se zabývá rolí střevní mikroflóry, dietními faktory, imunitou sliznic, mechanismy a interakcemi v T1DM a rozšiřuje se na další, méně prozkoumané, ale důležité proměnné prostředí, jako je cirkadiánní rytmus ve spojení s cirkadiánní genovou expresí v závislosti na rytmizaci světla/tmy a načasování příjmu potravy po celý den, psychologický/oxidační stres a účinky nedostatku vitaminu D nebo toxinů přítomných ve vodě a životním prostředí. Cílem bakalářské práce je tedy představit faktory prostředí, hygienické hypotézy, myší model NOD a...