Cukrzyca typu 1 – przyczyny i powstanie
Wsparcie naukowe: prof. dr Carolin Daniel, dr Martin Scherm
W przypadku cukrzycy typu 1 układ odpornościowy organizmu atakuje komórki beta trzustki, których zadaniem jest wytwarzanie insuliny. Ponieważ coraz więcej komórek beta jest niszczonych, a organizm uwalnia mniej insuliny do krwi, poziom cukru we krwi wzrasta i rozwija się cukrzyca typu 1.
W zasadzie każdy może zachorować na cukrzycę typu 1. Jednak ryzyko jest szczególnie zwiększone, jeśli ta choroba autoimmunologiczna występuje u bliskich krewnych – np. u rodziców.
Przyczyny zachorowania na cukrzycę typu 1 nie są jeszcze w pełni znane. Podejrzewa się, że oprócz predyspozycji genetycznych wpływy środowiskowe wywołują cukrzycę typu 1 we wczesnym dzieciństwie. Jeśli choroby wirusowe występują w pierwszych latach życia, bardziej prawdopodobne wydaje się późniejsze zachorowanie na cukrzycę typu 1. Mikrobiom jelitowy i odżywianie w okresie niemowlęcym są również omawiane jako czynniki ryzyka.
Jeśli we krwi zostaną wykryte pewne przeciwciała, istnieje duże prawdopodobieństwo zdiagnozowania cukrzycy typu 1 w kolejnych latach.
Spis treści
1. Czy cukrzyca typu 1 jest dziedziczna?
Cukrzycę typu 1 lub predyspozycje do zachorowania na cukrzycę typu 1 można odziedziczyć po bliskich krewnych. Jeśli ryzyko genetyczne jest zwiększone, ponieważ matka, ojciec, brat lub siostra chorują na cukrzycę typu 1, u 10 na 100 osób rozwinie się cukrzyca typu 1. Dzieci ojców cierpiących na tę chorobę autoimmunologiczną są bardziej narażone na jej rozwój niż w przypadku, gdy cukrzyca typu 1 występuje u matki.
- Jeśli to matka cierpi na cukrzycę typu 1, ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 u jej dziecka wynosi 3 na 100.
- W przypadku ojca z cukrzycą typu 1 ryzyko to wynosi 5 na 100.
- Jeśli jeden rodzic i brat lub siostra dziecka chorują na cukrzycę typu 1, ryzyko zachorowania u drugiego dziecka wynosi 8 na 100.
- W przypadku dwóch bliskich krewnych z cukrzycą typu 1 (np. oboje rodzice) ryzyko zachorowania u dziecka wynosi 25 na 100.
- W populacji ogólnej cukrzyca typu 1 dotyka obecnie od 3 do 4 osób na 1000.
Zwiększone ryzyko genetyczne nie oznacza zatem, że zawsze dojdzie do zachorowania na cukrzycę typu 1, gdy występuje ona w rodzinie. U 90 na 100 dzieci, u których niedawno zdiagnozowano cukrzycę typu 1, choroba nie wystąpiła jeszcze w rodzinie. Dlatego uważa się, że każde dziecko może być zagrożone zachorowaniem na cukrzycę typu 1.
Ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1 jest szczególnie wysokie w dzieciństwie i w okresie dojrzewania. Jeśli w tym czasie nie rozwinie się autoimmunizacja wysp, prawdopodobieństwo późniejszego zachorowania na cukrzycę typu 1 maleje z roku na rok.
Wykazano, że na rozwój cukrzycy typu 1 wpływ ma wiele różnych genów. Jednak czynniki, które do tego prowadzą, nie są jeszcze dokładnie znane.
Warto wiedzieć:
Częstotliwość występowania cukrzycy typu 1 zwiększa się na całym świecie. Oczekuje się, że liczba przypadków podwoi się do 2040 r.
2. Jakie czynniki środowiskowe sprzyjają rozwojowi cukrzycy typu 1?
Oprócz czynników genetycznych, wpływy środowiskowe odgrywają ważną rolę w rozwoju cukrzycy typu 1. Nie wiadomo jeszcze, jakie dokładnie są to wpływy. Istnieją dowody na to, że infekcje wirusowe mogą wywołać proces autoimmunologiczny. Pewną rolę może również odgrywać mikrobiom jelitowy i dieta niemowląt. Szczególnie u osób z wysokim ryzykiem genetycznym pierwsze lata życia są wrażliwą fazą, w której czynniki środowiskowe mogą dodatkowo zwiększać ryzyko rozwoju autoimmunizacji wysp.
Podejrzewa się, że w szczególności następujące czynniki środowiskowe zwiększają ryzyko zachorowania na cukrzycę typu 1:
- Wczesne zakażenie wirusami Coxsackie, które mogą powodować choroby układu oddechowego u dzieci.
- Podejrzewa się również, że zakażenie wirusami różyczki lub świnki sprzyja wystąpieniu cukrzycy typu 1. Wirusy mogą uszkadzać komórki trzustki, które produkują insulinę.
- Ponadto uzupełniające podawanie niemowlętom pokarmów zawierających gluten przed ukończeniem 3. miesiąca życia również wydaje się zwiększać ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1. Gluten to specyficzne białko zbożowe występujące w pieczywie lub żywności wytwarzanej z pszenicy, orkiszu, owsa, żyta, jęczmienia i innych zbóż.
- Istnieją dowody na to, że niedobór witaminy D i brak ekspozycji na słońce są związane ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 1.
- Podejrzewa się również, że poród przez cesarskie cięcie zwiększa ryzyko rzeczywistego rozwoju cukrzycy typu 1 u dzieci z predyspozycją genetyczną.
- Przypuszczalnie skład flory jelitowej ma także wpływ na rozwój cukrzycy typu 1.
Od początku pandemii koronawirusa odnotowano niezwykle dużą liczbę nowych zachorowań na cukrzycę typu 1, dlatego też badany jest związek między zakażeniem wirusem SARS-CoV-2 a wystąpieniem cukrzycy typu 1. Niemniej jednak badania sugerują, że wzrost nowych przypadków jest prawdopodobnie wynikiem pośrednich konsekwencji pandemii i innych wpływów środowiskowych.
Kwestia tego, czy wczesne podawanie białka mleka krowiego zwiększa ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1 jest nadal przedmiotem dyskusji. Sugerują to niektóre badania, podczas gdy inne nie wykazały zwiększonego ryzyka. To samo dotyczy czasu karmienia piersią niemowląt, tutaj również badania wykazują sprzeczne konkluzje. Generalnie jednak dłuższy okres karmienia piersią wydaje się zmniejszać ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1.
3. Jak rozwija się cukrzyca typu 1?
W przebiegu choroby autoimmunologicznej, jaką jest cukrzyca typu 1, układ odpornościowy niszczy komórki beta trzustki. W rezultacie komórki beta produkują zbyt mało insuliny i ostatecznie przestają ją wytwarzać. Wtedy cukier – a tym samym ważna dla organizmu energia – nie może być już wchłaniany z krwi do komórek narządów. Dlatego poziom cukru we krwi wzrasta. Należy wstrzykiwać insulinę, aby niezbędny hormon był dostępny dla organizmu.
Komórki beta produkujące insulinę znajdują się w określonych obszarach trzustki zwanych wyspami Langerhansa. Są one również nazywane komórkami wyspowymi.
Rola przeciwciał
Przeciwciała są narzędziem układu odpornościowego. Znakują one obce substancje, na przykład patogeny, takie jak bakterie lub wirusy, przygotowując je do zniszczenia przez komórki odpornościowe.
W chorobie autoimmunologicznej rozróżnienie między przyjacielem a wrogiem nie funkcjonuje już prawidłowo. Tak zwane autoprzeciwciała (z grec. „auto” – „siebie”) i odpowiadające im komórki odpornościowe zwracają się następnie przeciwko własnym komórkom i wywołują stan zapalny. W przypadku cukrzycy typu 1 powoduje to niszczenie komórek wyspowych. Odpowiedzialne za to przeciwciała nazywane są wówczas autoprzeciwciałami wyspowymi.
Przeciwciała przy cukrzycy typu 1
Już na wiele lat przed wystąpieniem cukrzycy w krwi można stwierdzić przeciwciała przeciwko niektórym składnikom komórek beta lub przeciwko samej insulinie. Diagnozę cukrzycy typu 1 stawia się po wykryciu dwóch lub więcej z tych autoprzeciwciał.
Przykłady autoprzeciwciał występujących w przypadku cukrzycy typu 1 obejmują:
- przeciwciała przeciwwyspowe (ICA)
- autoprzeciwciała skierowane przeciw insulinie (IAA)
- przeciwciała przeciw dekarboksylazie glutaminianowej (GADA)
- przeciwciała przeciw fosfatazie tyrozyny IA-2-(IA2A)
- przeciwciała przeciw transporterowi cynku 8 (ZnT-8A)
U około 5% osób z cukrzycą typu 1 nie wykrywa się autoprzeciwciał. W tym przypadku eksperci mówią o cukrzycy typu 1 z ujemnym wynikiem przeciwciał.
Warto wiedzieć:
Objawy wysokiego poziomu cukru we krwi, który z kolei wskazuje na cukrzycę typu 1, obejmują:
- ciągłe pragnienie
- częste oddawanie moczu
- nadmierne zmęczenie
- utrata masy ciała
W przypadku wystąpienia takich objawów należy jak najszybciej skontaktować się z lekarzem.
Innymi możliwymi objawami cukrzycy typu 1, które występują również w przebiegu innych chorób, są np. moczenie nocne, nudności, wymioty, osłabienie, częste infekcje dróg moczowych lub spadek wydolności.
W przypadku niemowląt objawy cukrzycy typu 1 (przyspieszony oddech, zmęczenie, senność, wymioty, biegunka, odwodnienie) należy traktować poważnie, nawet jeśli trudno je odróżnić od innych schorzeń.
Stadia choroby w rozwoju cukrzycy
Ataki układu odpornościowego na komórki beta we wczesnej fazie rozwoju cukrzycy typu 1 trwają od kilku miesięcy do wielu lat. Początkowo nie występują żadne dolegliwości. Nawet lekarze nie zauważają niczego nienormalnego podczas rutynowych badań. Zazwyczaj mierzony jest poziom glukozy we krwi na czczo. Glukoza we krwi na czczo nie wzrasta, dopóki około 80% komórek beta nie zostanie zniszczonych i nie wytwarzają już one insuliny. Takie badanie stężenia glukozy we krwi pozwala zatem jedynie na wskazanie uszkodzenia wytwarzających insulinę komórek beta w bardzo późnym stadium choroby.
Eksperci dzielą rozwój cukrzycy typu 1 na trzy stadia choroby:
- Stadium 1: We krwi można wykryć co najmniej dwa charakterystyczne autoprzeciwciała. Osoby dotknięte chorobą nie wykazują żadnych objawów ani nieprawidłowości w metabolizmie, więc ich poziom cukru we krwi nie jest podwyższony.
- Stadium 2: Rosnąca destrukcja komórek beta produkujących insulinę ma coraz większy wpływ na metabolizm cukru: W sytuacji braku wystarczającej ilości insuliny wzrasta poziom cukru we krwi. Niemniej jednak w tym stadium choroby pacjenci zwykle nie mają żadnych objawów.
- Stadium 3: Ze względu na wyraźny brak insuliny pacjenci wykazują typowe objawy, takie jak nadmierne pragnienie, częste oddawanie moczu, zmęczenie czy utrata masy ciała. Obraz kliniczny cukrzycy typu 1 jest w pełni rozwinięty i konieczne jest wstrzyknięcie insuliny.
Faza remisji (także „faza miesiąca miodowego”)
Krótko po rozpoczęciu insulinoterapii w przypadku cukrzycy typu 1 może wystąpić faza remisji – nazywana również „fazą miesiąca miodowego”, kiedy to sytuacja metaboliczna ulega poprawie na krótki czas. Komórki beta ponownie wytwarzają niewielkie ilości insuliny. W tym czasie chorzy muszą wstrzykiwać niewielką ilość insuliny lub nie muszą wstrzykiwać jej wcale. Ta faza remisji trwa od kilku miesięcy do kilku lat, aż komórki beta zostaną całkowicie wyczerpane, przestają wytwarzać insulinę i należy ponownie zacząć wstrzykiwać insulinę. Uważa się, że dłuższy okres remisji w przypadku cukrzycy typu 1 wiąże się z lepszym rokowaniem odległym i mniejszym ryzykiem powikłań cukrzycy typu 1.
Uwaga: czas trwania faz rozwoju cukrzycy typu 1 jest indywidualny.
4. Jak wygląda wczesne wykrycie cukrzycy typu 1?
Test genetyczny może być wykorzystany do określenia ryzyka rozwoju cukrzycy typu 1 u noworodków. Test można przeprowadzić bezpłatnie w całych Niemczech w ramach badania Freder1k na dzieciach, których rodzice lub rodzeństwo chorują na cukrzycę typu 1. W krajach związkowych Bawarii, Saksonii, Turyngii i Dolnej Saksonii badania przesiewowe są możliwe nawet w sytuacji braku bliskich krewnych cierpiących na tę chorobę autoimmunologiczną. Wystarczy kilka kropli krwi pobranych np. z pięty noworodka.
Więcej informacji o badaniu Freder1k i badaniach przesiewowych noworodków można znaleźć tutaj (Linki w języku niemieckim)
Dzieci i młodzież w wieku od 1 do 21 lat również mogą przejść badanie na obecność autoprzeciwciał przeciwwyspowych w ramach badania Fr1da. W przypadku posiadania krewnych cierpiących na cukrzycę typu 1 badania przesiewowe można wykonać w całych Niemczech. Jeśli w rodzinie nie było przypadków cukrzycy, dzieci w wieku od 2 do 10 lat mogą zostać poddane badaniu bezpłatnie w Bawarii, Saksonii, Dolnej Saksonii i Hamburgu.
Więcej informacji o badaniach przesiewowych można znaleźć tutaj (Linki w języku niemieckim)
Jeśli w badaniach ryzyka wystąpienia cukrzycy typu 1 nie zostaną stwierdzone nieprawidłowości, jest bardzo mało prawdopodobne, że cukrzyca typu 1 wystąpi później. Jeśli jednak zwiększone ryzyko wystąpienia cukrzycy typu 1 zostanie wcześnie rozpoznane, dobre leczenie i opieka od samego początku mogą pomóc w zapobieganiu niebezpiecznym problemom metabolicznym.
Aktualne badania dotyczące profilaktyki cukrzycy typu 1
Badanie genetyczne lub wykrycie specjalnych autoprzeciwciał daje możliwość wczesnego wykrycia dzieci ze zwiększonym ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 1. Obecnie w toku jest kilka badań klinicznych. Mają one na celu zapobieganie rozprzestrzenianiu się choroby u często bardzo młodych osób.
Obecne podejścia badawcze do profilaktyki cukrzycy typu 1 dotyczą np.
- stosowania składników aktywnych w celu utrzymania działania komórek beta,
- pozytywnego wpływu na florę jelitową poprzez określone probiotyki,
- podawania insuliny w proszku z pożywieniem itp.
Warto wiedzieć:
Cukrzycę typu 1 najczęściej diagnozuje się u dzieci poniżej 14. roku życia. W Niemczech co roku na tę chorobę autoimmunologiczną zapada około 3700 dzieci i młodzieży. Chłopcy chorują częściej niż dziewczęta.
Cukrzyca może również wystąpić u noworodków. To jednak rzadkość.
Niekiedy cukrzyca typu 1 pojawia się dopiero w wieku dorosłym. Ta autoimmunologiczna cukrzyca, która pojawia się z opóźnieniem u dorosłych, znana jest jako cukrzyca LADA. W większości przypadków schorzenie pojawia się u osób w wieku ponad 30 lat, a badania laboratoryjne mogą wykryć we krwi co najmniej jedno autoprzeciwciało, które jest skierowane przeciwko strukturom w trzustce.
Źródła:
Achenbach, P.: Risiko für Typ-1-Diabetes auch bei Nachkommen erhöht? In: MMW Fortschritte der Medizin, 2022, 164: 67-69
Beyerlein, A. et al.: Infections in Early Life and Development of Type 1 Diabetes. In: JAMA, 2016, 315: 1899-1901
Bonifacio, E. et al.: Predicting type 1 diabetes using biomarkers. In: Diabetes Care, 2015, 38: 989-996
Buzzetti, R. et al.: Adult-onset autoimmune diabetes. In: Nat Rev Dis Primers, 2022, 8: 63
Chmiel, R. et al.: Early infant feeding and risk of developing islet autoimmunity and type 1 diabetes. In: Acta Diabetol, 2015, 52: 621-624
Del Chierico, F. et al.: Pathophysiology of Type 1 Diabetes and Gut Microbiota Role. In: Int J Mol Sci, 2022, 23: 14650
Deutsche Diabetes Gesellschaft (DDG): S3-Leitlinie Therapie des Typ-1-Diabetes. 2. Auflage. 2018
DiMeglio, L. A. et al.: Type 1 diabetes. In: Lancet, 2018, 391: 2449-2462
Fr1da plus: Typ-1-Diabetes: Früh erkennen – Früh gut behandeln. (Letzter Abruf: 16.05.2023)
GPPAD: Freder1k-Studie. Ein erhöhtes Typ-1-Diabetesrisiko früh erkennen und vorbeugend handeln. (Letzter Abruf: 16.05.2023)
Gregory, G. A. et al.: Global incidence, prevalence, and mortality of type 1 diabetes in 2021 with projection to 2040: a modelling study. In: Lancet Diabetes Endocrinol, 2022, 10: 741-760
Insel, R. A. et al.: Staging presymptomatic type 1 diabetes: a scientific statement of JDRF, the Endocrine Society, and the American Diabetes Association. In: Diabetes Care, 2015, 38: 1964-1974
Kamrath, C. et al.: Incidence of Type 1 Diabetes in Children and Adolescents During the COVID-19 Pandemic in Germany: Results From the DPV Registry. In: Diabetes Care, 2022 (online)
Knip, M. et al.: Effect of Hydrolyzed Infant Formula vs Conventional Formula on Risk of Type 1 Diabetes: The TRIGR Randomized Clinical Trial. In: JAMA, 2018, 319: 38-48
Lampousi, A. M. et al.: Dietary factors and risk of islet autoimmunity and type 1 diabetes: a systematic review and meta-analysis. In: EbioMedicine, 2021, 72: 103633
Norris, J. M. et al.: Timing of Initial Cereal Exposure in Infancy and Risk of Islet Autoimmunity. In: JAMA, 2003, 290: 1713-1720
Parkkola, A. et al.: Extended Family History of Type 1 Diabetes and Phenotype and Genotype of Newly Diagnosed Children. In: Diabetes Care, 2013, 36: 348-354
Rewers, M. et al.: The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) Study: 2018 Update. In: Curr Diab Rep, 2018, 18: 136
Robert Koch-Institut. Diabetes in Deutschland - Kinder und Jugendliche. Inzidenz Typ-1-Diabetes. (Letzter Abruf: 16.05.2023)
Robert Koch-Institut: Diabetes Surveillance. (Letzter Abruf: 16.05.2023)
Sims, E. K. et al.: Screening for Type 1 Diabetes in the General Population: A Status Report and Perspective. In: Diabetes, 2022, 71: 610-623
Zhong, T. et al.: The remission phase in type 1 diabetes: Changing epidemiology, definitions, and emerging immuno-metabolic mechanisms. In: Diabetes Metab Res Rev, 2020, e3207
Ziegler, A. G. et al.: Primary prevention of beta-cell autoimmunity and type 1 diabetes – The Global Platform for the Prevention of Autoimmune Diabetes (GPPAD) perspectives. In: Mol Metab, 2016, 5: 255-262
Ziegler, A. G. et al.: Seroconversion to Multiple Islet Autoantibodies and Risk of Progression to Diabetes in Children. In: JAMA, 2013, 309: 2473-2479
Zorena, K. et al.: Environmental Factors and the Risk of Developing Type 1 Diabetes-Old Disease and New Data. In: Biology, 2022, 11: 608
Stan: 16.05.2023
