Инсулин-зависим захарен диабет и имунологични маркери

Инсулин-зависимият захарен диабет, или захарен диабет тип 1, е органо-специфично, Т-клетъчно медиирано, автоимунно заболяване.

Характеризира се с деструкция на произвеждащите инсулин β-клетки в Лангерхансовите острови на панкреаса, в резултат на автоимунна реакция към различни островно-клетъчни антигени (фиг.1). Процесът протича дълго в предклиничната фаза, преди настъпването на клинично изявен захарен диабет.  
 

^{Фиг.1 β-клетка и прицелни антигени}

Епидемиология

Диабет тип 1 може да засегне всички възрастови групи и е причина за около 10% от случаите на захарен диабет в Европа и Северна Америка.

На 20-тия Световен конгрес по диабет през 2010 г. са представени данни за заболеваемостта в световен мащаб сочещи, че около 6,4% от възрастната популация или 285 милиона страдат от захарен диабет тип 1, като се предвижда през 2030 г. този брой да достигне 438 милиона. При децата тези цифри са 480 000 за 2010 г., като ежегодно се диагностицират по 75 000 нови случая. Изчислена е и годишната тенденция за нарастване в световен мащаб - 3%, обуславяща социалната значимост на това заболяване (International Diabetes Federation [IDF] 2010).
 

Етиология и патогенеза

Деструктивните автоимунни процеси при захарен диабет тип 1 са резултат от комбинирането на разнообразни генетични и негенетични фактори.

Около 18 региона от човешкият геном, обозначени като IDDM (Insulin-Dependent Diabetes Mellitus), съдържат гени, отговорни за предразположението към този тип захарен диабет.

Първите категорични данни в тази посока са получени при проучвания върху гените, свързани с HLA (Human Leukocyte Antigens) системата.

Установено е унаследяването на определени HLA алели, отговорни в над 40-50% от случаите за натрупването на висок риск от заболеваемост в конкретни фамилии.

В хода на развитие на захарен диабет тип 1 се отличават 4 ключови момента:

1. наличие на генетично предразположение (унаследяване на определени HLA хаплотипи);
2. развитие на автоимунни реакции (белег за настъпването им е появата на циркулиращи автоантитела срещу антигени на островните клетки, месеци до години преди клиничната изява);
3. предиабет и
4. изявен диабет (отпадане на 70-90% от инсулин-продуциращите клетки) (фиг. 2).

^{Фиг.2. Захарен диабет тип 1 – естествен ход}

В над 90% от лицата със захарен диабет тип 1 се установява поне едно автоантитяло с определена патогенетича и клинико-диагностична значимост, като само около 1% от здравите лица имат естествени антитела към структури на β-клетките без патологично значение (Notkins et al. 2001).

Понастоящем определянето на антитела срещу островноклетъчни антигени e част от съвременната диагностика за доказване типа на захарен диабет и оценка на риска от заболяване.  

Появата на различните автоантитела следва определен порядък. Първи се появяват автоантителата срещу инсулин (IAA) и глутамат декарбоксилаза (GAD65), като това се случва още в първите шест месеца от живота.

Автоантителата срещу тирозин фосфатаза (IA2) и цинковия йонен транспортер (ZnT8) се появяват на по-късен етап (фиг. 3). Прибавянето на нови автоантитела към вече установени на по-ранен етап говори за прогресия на болестта.

^{Фиг. 3 Порядък на поява на автоантителата при захарен диабет}

Клинично значение и информативно съдържание

Автоантителата срещу различни островноклетъчни автоантигени се появяват в серума много преди клиничната изява на болестта, като броят на позитивните антитела е пропорционален на риска от заболяване. При наличие на 3 автоантитела, рискът от изява на захарен диабет до 5 години е почти 100% (Verge et al., 1996), в същото време на този етап инсулиновата секреция е съхранена (табл.1).
 

^{Табл. 1. Риск за развитие на захарен диабет според типа установено автоантитяло – самостоятелно и/или в комбинация}

• Автоантитела срещу инсулин - IAA (insulin autoantibodies):  

Установяват се години преди клиничните прояви на диабет, като съществува обратно пропорционална зависимост между концентрацията им и възрастта на клинична изява на диабета. Намират се при над 50% от новодиагностицираните деца. При деца под 10 г.възраст концентрацията им е висока, а при възрастни почти липстват, поради което използването на IАА е особено полезно при деца. Предиктивната стойност на автоантителата срещу инсулин зависи от концентрацията им в серума и принадлежността им към определен субклас – IgG2, IgG3 или IgG4. Препоръчително е определянето им преди започване на инсулиново лечение, поради възможния имунизационен ефект на екзогенния инсулин - причина за трудното им проследяване (Wenzlau et al., 2007). IAA имат от 49% до 92% чувствителност за захарен диабет тип 1 (Yu et al).

• Автоантитела срещу GAD (glutamic acid decarboxylase)

През 1986 Lenmark и сътр. изолират автоантитела от клас IgG, взаимодействащи с протеин с молекулно тегло 64 kDa. На следващ етап се доказва, че автоантигенът е ензим (GAD), който катализира декарбоксилирането на глутамата до гама-аминомаслена киселина (GABA). Съществуват 2 изоформи на GAD с молекулно тегло 67 и 65 kDa, кодирани от 2 различни гена (GAD1 и GAD2). Продуктите на двата гена се експресират предимно в мозъчната тъкан, където GABA изпълнява функция на невротрансмитер, като продуктите на GAD2 се експресират и в панкреаса. Автоантитела срещу GAD65 се установяват при 70-80% от новозаболелите от захарен диабет тип 1, но също и при лица с LADA (латентен автоимунен диабет при възвастни). Анти-GAD65 се използват с успех, като ранен предиктор за развитието на диабет, като за разлика от IАА, които са възрастово ограничени (предимно при деца), автоантителата срещу GAD65 могат да бъдат използвани при всички възрасти.

• Автоантитела срещу тирозин фосфатаза - IA2 (insulinoma-associated protein 2)

IA2 е белтък с молекулно тегло 40 kDa и е част от островната тирозин фосфатаза с молекулно тегло 105 kDa. Анти-IA2 антитела се установяват при 50-70% от пациентите с тип 1 захарен диабет много преди появата или към момента на поява на болестта. Наличието им говори за бърза прогресия. Този тип антитела имат висока прогностична значимост за развите на тип 1 диабет при пациенти с отрицателен резултат от теста за анти-GAD антитела. 
 

Препоръки за изследване на антиостровноклетъчни антитела

Определянето на автоантитела е препоръчително в следните ситуации:

• Ранна диагностика на захарен диабет тип 1;
• Диференциална диагноза между захарен диабет тип 2 и диабет тип LADA (Falorni et al);
• При лица развиващи скоро след поставяне на диагнозата изсулинова зависимост (< 2 години от момента на диагностициране) (Falorni et al);
• Оценка на риска за развитие на захарен диабет тип 1 при пациенти с гестационен диабет (Fuchtenbusch et al);
• Оценка на риска за диабет при фамилно обременени лица (първостепенни родстевници на лица със захарен диабет тип 1) (Fuchtenbusch et al);
• Мониторинг и прогноза на клиничната прогресия при захарен диабет тип 1;
• При пациенти с панкреасна или островноклетъчна трансплантация за оценка на преживяемоста на трансплантата (Shapiro et al).  

Материал за изследване и изисквания

• Необходим материал: серум или плазма взети с EDTA, като антикоагулант;
• Необходимо количество материал: 1 ml серум / плазма отделени до 1 час и съхранявани при  +2ºС до +8ºС;
• Транспортиране:  в хладилна чанта при температура +2ºС - +8ºС.

Метод

• Ензим-свързан имуносорбентен метод (ELISA)