Clinical significance of autoantibodies associated with type 1 diabetes in young children

Abstract

NUORUUSTYYPIN DIABETEKSEN KEHITTYMINEN JA YMPÄRISTÖTEKIJÄT VARHAISLAPSUUDESSA

Nuoruustyypin eli tyypin 1 diabeteksen ilmaantuvuus on Suomessa korkein maailmassa. Uusien tautitapausten määrä on nelinkertaistunut viimeisten 50 vuoden aikana. Syy sairauden yleistymiseen on epäselvä. Viime vuosina diabetes on yleistynyt varsinkin pikkulapsilla. Tyypin 1 diabetes on autoimmuunisairaus, jossa elimistön oma puolustusjärjestelmä tuhoaa hitaasti haiman insuliinia tuottavat solut, mikä johtaa diabeteksen oireiden ilmaantumiseen. Sairastumista edeltävässä vaiheessa verenkiertoon ilmaantuu haiman insuliinia tuottavien solujen tuhoa ilmaisevia ns. autovasta-aineita.

Tässä tutkimuksessa selvitettiin diabetekseen liittyvien autovasta-aineiden merkitystä tyypin 1 diabeteksen kehittymisessä pikkulapsilla. Tutkimusaineisto koostui taustaväestöön kuuluvista lapsista, joilla oli lisääntynyt perinnöllinen alttius sairastua tyypin 1 diabetekseen. Nämä lapset kuuluivat Diabeteksen ennustaminen ja ehkäisy (DIPP) ­tutkimukseen. Lisäksi tutkimuksessa oli mukana nuoria ja terveitä diabeetikkolasten sisaruksia Lasten diabetes Suomessa (DiMe) -tutkimuksesta. Ensiksi mainitun ryhmän lapsia seurattiin syntymästä lähtien.

Tyypin 1 diabeteksen sairastumisprosessi voi alkaa varhain, vaikka tämän sairauden toteaminen on harvinaista imeväisiässä. Perimällä todettiin olevan vaikutusta autovasta-aineiden ilmaantumiseen, ja sairastumista edeltävän tautiprosessin havaittiin kehittyvän yksilöllisesti. Ohimenevä autovasta-aineiden ilmaantuminen oli yleisempää kuin aiemmin on otaksuttu, mikä tukee ajatusta siitä, että tautiprosessin käynnistyminen ei aina johda sairastumiseen. Autovasta-aineiden perusteella on mahdollista ennustaa sairastumisriskiä ja suurin osa korkeassa sairastumisvaarassa olevista lapsista voitaisiin tunnistaa autovasta-aineiden avulla.

Tässä tutkimuksessa saatiin lisätietoa ympäristötekijöiden merkityksestä tyypin 1 diabeteksen kehittymisessä. Vähintään neljän kuukauden ajan jatkunut yksinomainen rintaruokinta saattaa suojata tyypin 1 diabeteksen tautiprosessin etenemiseltä. Tutkimuksessa todettu vuodenaikavaihtelu vasta-aineiden ilmaantumisessa viittaa siihen, että infektioilla saattaa olla osuutta tyypin 1 diabetekseen johtavan sairastumisprosessin kehittymisessä.

Tämä tutkimus osoittaa, että tyypin 1 diabeteksen kehittymiseen liittyvä autoimmuniprosessi voi käynnistyä ensimmäisen elinvuoden aikana. Sekä perimä että ympäristötekijät vaikuttavat tyypin 1 diabeteksen kehittymiseen.

The purpose of this research was to evaluate the natural history of beta-cell autoimmunity and the impact of the appearance of autoantibodies on the development of type 1 diabetes among young children. The population comprised genetically susceptible children identified from the general population and observed from birth, together with young unaffected siblings of children with type 1 diabetes.

Although clinical type 1 diabetes is still rare in infants, the autoimmune process may be initiated early in life. Evidence for a single target autoantigen is presented here, indicating that insulin may be the primary antigen in most cases of human type 1 diabetes. IAA were the most frequently detected autoantibody type in the young children studied, appearing earlier than ICA, GADA or IA-2A. IAA was also among the first antibodies to emerge in those children who developed type 1 diabetes or showed signs of biologically significant beta-cell autoimmunity by testing positive for at least two autoantibodies. There is substantial individual variation in the prediabetic process, however, and transient beta-cell autoimmunity seems to be a more common phenomenon than had previously been assumed, supporting the suggestion that beta-cell autoimmunity does not necessarily lead to the development of clinical disease. The present results provide evidence that multiple autoantibodies (> 2) can be used as a marker of biologically significant beta-cell autoimmunity in young siblings of affected children that will result in the manifestation of clinical type 1 diabetes within the next few years in an overwhelming majority of the cases. In fact, the vast majority of subjects with a high risk of developing type 1 diabetes during early childhood could be identified by the emergence of multiple autoantibodies.

Further evidence for the role of environmental factors in the pathogenesis of type 1 diabetes was obtained, in that a long duration of exclusive breastfeeding and late introduction of cow's milk may protect genetically susceptible children from progressive beta-cell destruction during the first years of life. The seasonal variation observed in the appearance of the first autoantibodies suggests that infectious agents could be implicated in the induction of beta-cell autoimmunity.

The age of the target population should be taken into account when planning screening for type 1 diabetes, since there seem to be age-related differences in the predictive characteristics of the autoantibodies. Early screening for signs of beta-cell autoimmunity is essential in order to identify children with a high risk of developing type 1 diabetes, so as to facilitate intervention before the disease process is too advanced. In conclusion, the autoimmune process involved in type 1 diabetes may already be initiated during the first year of life, and both genetic and environmental factors are involved in the emergence of beta-cell autoimmunity.