Антитела в диагностике сахарного диабета 1-го типа

Написано: 27 Март, 2014 в категории Сахарный диабет

Сахарный диабет 1 типа развивается потому, что собственная иммунная система по разным причинам уничтожает бета-клетки поджелудочной железы, секретирующие инсулин. Этот процесс называется аутоиммунным. Соответственно, СД 1 типа относится к аутоиммунным заболеваниям. Когда погибло или не функционирует более 80-90% бета-клеток, появляются первые клинические симптомы сахарного диабета (большое количество мочи, жажда, слабость, похудение и др.), и пациенту (обычно ребенку или подростку) приходится обратиться к врачу. Поскольку основная масса бета-клеток гибнет раньше, чем появляются признаки диабета, то можно вычислить риск возникновения СД 1 типа, заранее предсказать высокую вероятность болезни и своевременно начать лечение.

Раннее назначение инсулина при СД 1 типа крайне важно, потому что уменьшает выраженность аутоиммунного воспаления и сберегает оставшиеся бета-клетки, что в итоге дольше сохраняет остаточную секрецию инсулина и делает течение диабета более мягким (защищает от гипогликемических ком и гипергликемий). Сегодня я расскажу про виды специфических антител и их значение в диагностике сахарного диабета.

Степень выраженности аутоиммунного воспаления можно определить по количеству и концентрации разнообразных специфических антител четырех видов:

  • к островковым клеткам поджелудочной железы (ICA),
  • к тирозинфосфатазе (anti-IA-2),
  • к глутаматдекарбоксилазе (anti-GAD),
  • к инсулину (IAA).

Указанные виды антител в основном относятся к иммуноглобулинам класса G (IgG). Обычно их определяют с помощью тест-систем на основе ИФА (иммуноферментного анализа).

Первые клинические проявления сахарного диабета I типа обычно совпадают с периодом очень активного аутоиммунного процесса, поэтому в начале СД 1 типа можно обнаружить различные специфические антитела (если точнее, то аутоантитела — антитела, способные взаимодействовать с антигенами собственного организма). С течением времени, когда живых бета-клеток практически не остается, количество антител обычно падает, и они могут вовсе не выявляться в крови.

 

Антитела к островковым клеткам поджелудочной железы (ICA)

Название ICA произошло от англ. islet cell antibodies — антитела к клеткам островков. Еще встречается название ICAab — от islet cell antigen antibodies.

Здесь нужно пояснение, что такое островки в поджелудочной железе.

Поджелудочная железа выполняет 2 наиболее важные функции:

  • ее многочисленные ацинусы (см. ниже) вырабатывают панкреатический сок, который по системе протоков выделяется в 12-перстную кишку в ответ на поступление пищи (экзокринная функция панкреатической железы),
  • островки Лангерганса секретируют в кровь ряд гормонов (эндокринная функция).

расположение и строение поджелудочной железы

Расположение и строение поджелудочной железы.
Источник:
http://www.uralargo.ru/article/2041

Островки Лангерганса представляют собой скопления эндокринных клеток, расположенные в основном в хвосте поджелудочной железы. Островки были открыты в 1869 году немецким патологоанатомом Паулем Лангергансом. Количество островков достигает 1 миллиона, но они занимают лишь 1-2% массы поджелудочной железы.

островок Лангерганса окружен ацинусами

Островок Лангерганса (внизу справа) окружен ацинусами.
Каждый ацинус состоит из 8-12 секреторных клеток и эпителия протока.
Источник:
http://www.rusmedserv.com/pancreaticcancer/

Островки Лангерганса содержат несколько типов клеток:

  • альфа-клетки (15-20% от всего количество клеток) секретируют глюкагон (этот гормон увеличивает уровень глюкозы в крови),
  • бета-клетки (65-80%) секретируют инсулин (уменьшает уровень глюкозы в крови),
  • дельта-клетки (3-10%) секретируют соматостатин (угнетает секрецию многих желез. Соматостатин в форме препарата Октреотид используется для лечения панкреатита и кровотечений в желудочно-кишечном тракте),
  • ПП-клетки (3-5%) секретируют панкреатический полипептид (тормозит образование панкреатического сока и усиливает выделение желудочного сока),
  • эпсилон-клетки (до 1%) секретируют грелин (гормон голода, усиливающий аппетит).

В процессе развития СД I типа из-за аутоиммунного поражения поджелудочной железы в крови появляются аутоантитела к антигенам островковых клеток (ICA). Антитела появляются за 1-8 лет до начала первых симптомов диабета. ICA определяются в 70-95% случаев СД I типа по сравнению с 0,1-0,5% случаев у здоровых людей. В островках Лангерганса много типов клеток и много различных белков, поэтому антитела к островковым клеткам поджелудочной железы отличаются большим многообразием.

Считается, что на ранних стадиях диабета именно антитела к островковым клеткам запускают аутоиммунный деструктивный процесс, обозначая для иммунной системы «мишени» для уничтожения. По сравнению с ICA другие виды антител появляются значительно позже (первоначальный вялотекущий аутоиммунный процесс заканчивается быстрым и массивным разрушением бета-клеток). У пациентов с ICA без признаков диабета в конечном итоге все равно развивается СД I типа.

 

Антитела к тирозинфосфатазе (anti-IA-2)

Фермент тирозинфосфатаза (IA-2, от Insulinoma Associated или Islet Antigen 2) является аутоантигеном островковых клеток поджелудочной железы и находится в плотных гранулах бета-клеток. Антитела к тирозинфосфатазе (anti-IA-2) указывают на массовое разрушение бета-клеток и определяются у 50-75% пациентов с СД I типа. У детей IA-2 выявляются намного чаще, чем у взрослых с так называемым LADA-диабетом (об этом интересном подтипе СД I типа я расскажу в отдельной статье). С течением заболевания уровень аутоантител в крови постепенно снижается. По некоторым данным, у здоровых детей с наличием антител к тирозинфосфатазе риск развития сахарного диабета I типа в течение 5 лет составляет 65%.

 

Антитела к глутаматдекарбоксилазе (anti-GAD, GADab)

Фермент глутаматдекарбоксилаза (GAD, от англ. glutamic acid decarboxylase — декарбоксилаза глутаминовой кислоты) превращает глутамат (соль глутаминовой кислоты) в гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК). ГАМК является тормозным (замедляющим) медиатором нервной системы (т.е. служит для передачи нервных импульсов). Глутаматдекарбоксилаза расположена на клеточной мембране и имеется только в нервных клетках и бета-клетках поджелудочной железы.

В медицине используется ноотропный (улучшающий обмен веществ и функции мозга) препарат Аминалон, который представляет собой гамма-аминомасляную кислоту.

В эндокринологии глутаматдекарбоксилаза (GAD) является аутоантигеном, а при СД I типа антитела к глутаматдекарбоксилазе (anti-GAD) выявляются у 95% пациентов. Считается, что anti-GAD отражают текущее разрушение бета-клеток. Anti-GAD типичны для взрослых пациентов с СД 1-го типа и реже встречаются у детей. Антитела к глутаматдекарбоксилазе могут выявляться у пациента за 7 лет до появления клинических признаков диабета.

Если вы внимательно читали, то запомнили, что фермент глутаматдекарбоксилаза (GAD) встречается не только в бета-клетках поджелудочной железы, но и в нервных клетках. Разумеется, нервных клеток в организме намного больше, чем бета-клеток. По этой причине высокий уровень anti-GAD (в ?100 раз превышающий уровень при СД 1-го типа!) бывает при некоторых заболеваниях нервной системы:

  • синдром Мерша–Вольтмана (синдром «ригидного человека». Ригидность — тугоподвижность, постоянная напряженность мышц),
  • мозжечковая атаксия (нарушение устойчивости и походки по причине поражения мозжечка, от греч. taxis — порядок, a — отрицание),
  • эпилепсия (заболевание, проявляющееся повторяющими различными видами судорог),
  • миастения (аутоиммунное заболевание, при котором нарушается передача нервных импульсов на поперечно-полосатые мышцы, что проявляется быстрой утомляемостью этих мышц),
  • паранеопластический энцефалит (воспаление головного мозга, вызванное опухолью).

Анти-GAD обнаруживаются у 8% здоровых людей. У этих людей анти-GAD считаются маркерами предрасположенности к заболеваниям щитовидной железы (аутоиммунный тиреоидит Хашимото, тиреотоксикоз) и желудка (B12-фолиеводефицитная анемия).

 

Антитела к инсулину (IAA)

Название IAA произошло от англ. Insulin Autoantibodies — аутоантитела к инсулину.

Инсулин является гормоном бета-клеток поджелудочной железы, который снижает уровень сахара в крови. При развитии СД 1-го типа инсулин становится одним из аутоантигенов. IAA являются антителами, которые вырабатывает иммунная система как на собственный (эндогенный), так и на вводимый в уколах (экзогенный) инсулин. Если СД I типа возникает у ребенка младше 5 лет, у него в 100% случаев обнаруживается антитела к инсулину (до начала лечения инсулином). Если же СД 1 возникает у взрослого, IAA выявляются только у 20% пациентов.

 

Значение антител при сахарном диабете

У пациентов с типичным СД I типа встречаемость антител такова:

  • ICA (к островковым клеткам) — 60-90%,
  • anti-GAD (к глутаматдекарбоксилазе) — 22-81%,
  • IAA (к инсулину) — 16-69%.

Как видите, ни один вид антител не встречается у 100% больных, поэтому для надежной диагностики следует определять все 4 вида антител (ICA, anti-GAD, anti-IA-2, IAA).

Установлено, что у детей до 15 лет наиболее показательны 2 вида антител:

  • ICA (к островковым клеткам поджелудочной железы),
  • IAA (к инсулину).

У взрослых для различения СД I и СД II типа обязательно рекомендуется определять:

  • anti-GAD (к глутаматдекарбоксилазе),
  • ICA (к островковым клеткам поджелудочной железы).

Существует относительно редкая форма СД I типа под названием LADA (латентный аутоиммунный диабет у взрослых, Latent Autoimmune Diabetes in Adults), который по клиническим симптомам похож на СД II типа, но по своему механизму развития и по наличию антител является СД I типа. Если при LADA-диабете ошибочно назначить стандартное для СД II типа лечение (препараты сульфонилмочевины внутрь), это быстро заканчивается полным истощением бета-клеток и вынуждает проводить интенсивную инсулинотерапию. О LADA-диабете я расскажу в отдельной статье.

В настоящее время факт наличия антител в крови (ICA, anti-GAD, anti-IA-2, IAA) расценивается в качестве предвестника будущего сахарного диабета I типа. Чем больше антител разных видов выявляется у конкретного обследуемого, тем выше риск заболеть СД I типа.

Наличие аутоантител к ICA (к островковым клеткам), IAA (к инсулину) и GAD (к глутаматдекарбоксилазе) связано примерно с 50% риском развития СД I типа в течение 5 лет и 80% риском развития СД I типа в течение 10 лет.

По другим исследованиям, в последующие 5 лет вероятность заболеть СД I типа такова:

  • при наличии только ICA риск составляет 4%,
  • при наличии ICA + еще одного вида антител (любого из трех: anti-GAD, anti-IA-2, IAA) риск составляет 20%,
  • при наличии ICA + 2 других видов антител риск составляет 35%,
  • при наличии всех четырех видов антител риск составляет 60%.

Для сравнения: среди всего населения только 0,4% заболевают сахарным диабетом I типа. Подробнее о ранней диагностике СД I типа я расскажу отдельно.

 

Выводы

Итак, из статьи полезно запомнить:

  • сахарный диабет I типа всегда вызван аутоиммунной реакцией против клеток своей поджелудочной железы,
  • активность аутоиммунного процесса прямо пропорциональна количеству и концентрации специфических антител,
  • эти антитела выявляются задолго до первых симптомов СД I типа,
  • определение антител помогает отличить СД I и II типов (своевременно диагностировать LADA-диабет), поставить диагноз на ранней стадии и вовремя назначить инсулинотерапию,
  • у взрослых и детей чаще выявляются разные виды антител,
  • для более полной оценки риска СД рекомендуется определять все 4 вида антител (ICA, anti-GAD, anti-IA-2, IAA).

 

Дополнение

В последние годы был обнаружен 5-й аутоантиген, к которому образуются антитела при сахарном диабете I типа. Им является транспортер цинка ZnT8 (легко запомнить: цинк(Zn)-транспортер(T)8), который кодируется геном SLC30A8. Транспортер цинка ZnT8 переносит атомы цинка в бета-клетки поджелудочной железы, где они используются для хранения неактивной формы инсулина.

Антитела к ZnT8 обычно сочетаются с другими видами антител (ICA, anti-GAD, IAA, IA-2). При впервые выявленном СД I типа антитела к ZnT8 встречаются в 60-80% случаев. Около 30% пациентов с СД I типа и отсутствием 4 других видов аутоантител имеют антитела к ZnT8. Наличие этих антител является признаком более раннего начала СД I типа и более выраженного дефицита инсулина.

По состоянию на 2014 год определить содержание антител к ZnT8 было проблематично даже в Москве.

Далее: что такое LADA-диабет. Подтипы сахарного диабета 1 типа.

Материал был полезен? Поделитесь ссылкой:

комментария 3 к заметке «Антитела в диагностике сахарного диабета 1-го типа»

  1. Врач скорой помощи (1647 коммент.):

    27 Март, 2014 в 13:27

    Иногда возможно возникновение ложноположительных реакций на аутоантитела:
    1) при соматических и инфекционных заболеваниях, сопровождающихся обширными деструктивными процессами, нарушением состава белков крови (при циррозе печени, туберкулезе, онкологических заболеваниях),
    2) при различных аутоиммунных заболеваниях (наличие ревматоидного фактора и других аутоантител), антифосфолипидном синдроме, беременности.

  2. Врач скорой помощи (1647 коммент.):

    29 Март, 2014 в 00:40

    Нужно уточнить, что такое титр антител — на случай, если результаты анализа на антитела выдадут в виде дроби. Например, в каком анализе уровень антител больше: 1/10 или 1/250 ?

    Титр — степень максимального разведения пробы сыворотки крови или другой биологической жидкости, при котором еще обнаруживается активность антител с помощью какой-либо серологической реакции. Таким образом, дробь 1/10 показывает, что сыворотка дает реакцию при разведении в 10 раз (если развести сильнее, то реакции не произойдет), а 1/250 — в 250 раз. Таким образом, сыворотка с 1/250 содержит намного больше антител, чем с 1/10.

  3. Руслан (2 коммент.):

    4 Декабрь, 2015 в 16:36

    Подскажите: anti-GAD присутствуют только у больных или у здоровых людей они есть тоже?

    Ответ автора сайта:

    У здоровых людей их количество незначительное — ниже порога нормы (референтного интервала) для данного метода диагностики. У больных СД 1 типа anti-GAD присутствуют в больших количествах только в начале заболевания, потом их количество обычно снижается. Конкретно для анти-GAD в статье указано, что они обнаруживаются у 8% здоровых людей и считаются маркерами предрасположенности к заболеваниям щитовидной железы и желудка.

Напишите свой комментарий:

После ручной проверки публикуются только интересные комментарии, остальные удаляются после индивидуального ответа. Если во время отправки сообщение было по какой-то причине заблокировано антиспамом, вы увидите белую страницу и сообщение об ошибке. Если все отправилось нормально, то в адресной строке браузера появится окончание URL (ссылки) в виде ...#comment-113726 В этом случае ожидайте ответ по e-mail (если правильно указали свой электронный адрес). Время ответа — от нескольких часов до нескольких дней.