Диабет 1-го типа: причины и развитие

Научное содействие: проф., д-р Каролин Даниэль (Carolin Daniel), Д-р Мартин Шерм (Martin Scherm)

При диабете 1-го типа иммунная система организма атакует бета-клетки в поджелудочной железе. Задача этих бета-клеток — вырабатывать инсулин. Когда все больше бета-клеток разрушается, и в кровь выбрасывается меньше инсулина, уровень сахара в крови повышается и развивается диабет 1-го типа.

В принципе, каждый человек может заболеть диабетом 1-го типа. Однако риск многократно возрастает, когда аутоиммунным заболеванием страдают близкие родственники, например родители.

Причины развития диабета 1-го типа до сих пор до конца не изучены. Существует предположение, что, помимо генетической предрасположенности, влияние оказывают факторы окружающей среды, которые приводят к развитию диабета 1-го типа в раннем детстве. Если в первые годы жизни организм сталкивается с вирусными заболеваниями, развитие диабета 1-го типа в дальнейшем становится более вероятным. Микрофлора кишечника и питание в младенчестве также рассматриваются как возможные факторы риска.

Если в крови обнаруживаются определенные антитела, в последующие годы с высокой долей вероятности будет диагностирован диабет 1-го типа.

Антитела и иммунокомпетентные клетки. — © ustas / Adobe Stock

Содержание

1. Передается ли диабет 1-го типа по наследству?

Диабет 1-го типа или предрасположенность к диабету 1-го типа могут быть унаследованы от близких родственников. Если генетический риск повышен, поскольку у матери, отца, брата или сестры диагностирован диабет 1-го типа, то данное заболевание развивается у 10 из 100 человек. Дети отцов с этим аутоиммунным заболеванием больше подвержены риску, нежели дети матерей с диабетом 1-го типа.

Если мать страдает диабетом 1-го типа, заболевание развивается у 3 из 100 детей.
Если же отец страдает диабетом 1-го типа, то это заболевание разовьется у 5 из 100 детей.
Если диабетом 1-го типа страдает один из родителей и брат или сестра, данное заболевание развивается у 8 из 100 детей.
Если диабет 1-го типа диагностирован у 2 близких родственников (например, у обоих родителей), диабетом заболевают 25 из 100 детей.
Из всего населения диабет 1-го типа сегодня развивается только у 3 или 4 из 1000 человек.

То есть повышенный генетический риск вовсе не означает, что диабет 1-го типа будет обязательно унаследован. У 90 из 100 детей, у которых диагностируют диабет 1-го типа, данным заболеванием ранее не страдал никто из родственников. Поэтому можно говорить о том, что каждый ребенок может быть подвержен риску развития диабета 1-го типа.

Такой риск особенно повышен в детском и подростковом возрасте. Если в это время не формируется островковый аутоиммунитет, то вероятность заболеть диабетом 1-го типа с каждым годом снижается.

Исследования показали, что в развитии диабета 1-го типа участвует множество различных генов. Однако факторы, приводящие к возникновению заболевания, пока точно не известны.

Полезно знать:

Диабет 1-го типа получает все большее распространение по всему миру. Ожидается, что общее число заболевших к 2040 году увеличится вдвое.

2. Какие факторы окружающей среды способствуют развитию диабета 1-го типа?

Помимо генетических факторов, важную роль в развитии диабета 1-го типа играют также воздействия окружающей среды. Какое именно влияние оказывает окружающая среда, пока точно не установлено. Имеются свидетельства того, что вирусные инфекции могут запустить аутоиммунный процесс. Микрофлора кишечника и питание в младенчестве также могут сыграть свою роль. Особенно для людей с высоким генетическим риском первые годы жизни являются опасным этапом, когда факторы окружающей среды могут дополнительно увеличить риск формирования островкового аутоиммунитета.

Следующие факторы окружающей среды, предположительно, повышают риск развития диабета 1-го типа.

Заражение в раннем возрасте вирусами Коксаки, которые могут вызывать респираторные заболевания у детей.
Существует также предположение, что развитию диабета 1-го типа способствует заражение вирусами краснухи или паротита. Вирусы могут повредить клетки в поджелудочной железе, вырабатывающие инсулин.
Прикорм младенцев глютенсодержащими продуктами в первые 3 месяца жизни также, по-видимому, повышает риск развития диабета 1-го типа. Глютен — это особый белок, содержащийся в зерновых: хлебобулочных изделиях или продуктах, изготовленных из пшеницы, полбы, овса, ржи, ячменя и других злаков.
Существуют указания на то, что дефицит витамина D и недостаток солнечного света связаны с повышенным риском развития диабета 1-го типа.
Роды путем кесарева сечения, по-видимому, повышают риск развития диабета 1-го типа у детей с генетической предрасположенностью.
Предположительно, на развитие диабета 1-го типа оказывает влияние и состав кишечной флоры.

Поскольку с начала пандемии коронавируса было выявлено очень много новых случаев диабета 1-го типа, проверяется также связь между заражением вирусом SARS-CoV-2 и развитием диабета 1-го типа. Тем не менее, исследования позволяют предположить, что увеличение числа новых случаев заболевания связано скорее с косвенными последствиями пандемии и другими воздействиями окружающей среды.

О том, повышает ли раннее введение белка коровьего молока риск развития диабета 1-го типа, спорят до сих пор: некоторые исследования указывают на это, а другие, напротив, не выявили повышенного риска. Это относится и к продолжительности грудного вскармливания — здесь мнения ученых также расходятся. В целом, предполагается, что более продолжительное грудное вскармливание снижает риск развития диабета 1-го типа.

3. Как возникает диабет 1-го типа?

При аутоиммунном заболевании — диабете 1-го типа — собственная иммунная система организма разрушает бета-клетки в поджелудочной железе. Это приводит к тому, что бета-клетки вырабатывают слишком мало инсулина, а в конце концов и вовсе перестают его вырабатывать. В результате сахар — а с ним и ценная для организма энергия — больше не поступает из крови в клетки органов. Поэтому уровень сахара в крови растет. В этой ситуации необходимо вводить инсулин, чтобы доставить в организм жизненно важный гормон.

Бета-клетки, вырабатывающие инсулин, расположены в определенных областях поджелудочной железы, называемых островками Лангерганса. Поэтому их называют также островковыми клетками.

Поджелудочная железа (869 KB)

Роль антител

Антитела — это инструменты иммунной системы. Они помечают чужеродные вещества, например возбудители болезней, такие как бактерии или вирусы, подготавливая их к уничтожению иммунными клетками.

При аутоиммунном заболевании различие между «другом» и «врагом» перестает функционировать должным образом. Так называемые аутоантитела (греч. auto: сам) и соответствующие иммунные клетки атакуют собственные клетки организма и вызывают воспаление. При диабете 1-го типа это приводит к разрушению островковых клеток. Ответственные антитела называются островковыми аутоантителами.

Антитела при диабете 1-го типа

За несколько лет до начала диабета в крови могут быть обнаружены антитела против определенных компонентов бета-клеток или против самого инсулина. Диабет 1-го типа диагностируется при определении двух или более таких аутоантител.

При диабете 1-го типа определяются, например, следующие аутоантитела:

Антитела к островковым клеткам (ICA)
Аутоиммунные антитела к инсулину (IAA)
Антитела к глутаматдекарбоксилазе (GADA)
Антитела к тирозинфосфатазе IA-2- (IA2A)
Антитела к транспортеру цинка 8 (ZnT-8A)

Примерно у 5 процентов людей с диабетом 1-го типа аутоантитела не определяются. В этом случае специалисты говорят о диабете 1-го типа с отсутствующими антителами.

Полезно знать:

Симптомами высокого уровня сахара в крови, который, в свою очередь, указывает на диабет 1-го типа, являются:

постоянная жажда
частое мочеиспускание
чрезмерная усталость
потеря веса

При появлении таких признаков необходимо срочно обратиться к врачу.

Возможны другие проявления диабета 1-го типа, которые при этом встречаются и при других заболеваниях, такие как ночное недержание мочи, тошнота, рвота, слабость, частые инфекции мочевыводящих путей или снижение работоспособности.

Следует серьезно отнестись к признакам диабета 1-го типа у младенца (частое дыхание, усталость, сонливость, рвота, диарея, обезвоживание организма), даже если эти признаки трудно отличить от симптомов другого заболевания.

Стадии развития диабета

Атаки иммунной системы против бета-клеток на ранней стадии развития диабета 1-го типа длятся от нескольких месяцев до нескольких лет. Сначала жалобы отсутствуют. Врачи при обычном осмотре тоже не обнаруживают никаких отклонений. Обычно уровень сахара в крови измеряют натощак. Сахар в крови натощак повышается только тогда, когда разрушено около 80 процентов бета-клеток и эти клетки больше не вырабатывают инсулин. Поэтому такой анализ крови на уровень сахара дает представление о повреждении продуцирующих инсулин бета-клеток только на очень поздней стадии.

Специалисты выделяют 3 стадии развития диабета 1-го типа

1-я стадия. В крови определяются не менее двух характерных аутоантител. У больных нет жалоб и отклонений в обмене веществ, уровень сахара в крови также не повышен.
2-я стадия. Прогрессирующее разрушение вырабатывающих инсулин бета-клеток все сильнее воздействует на обмен глюкозы: поскольку в организме слишком мало инсулина, уровень сахара в крови растет. Тем не менее, на этой стадии у больных чаще всего еще нет жалоб.
3-я стадия. Из-за выраженного дефицита инсулина у больных появляются типичные симптомы, такие как сильная жажда, частое мочеиспускание, усталость или потеря веса. Клиническая картина диабета 1-го типа полностью выражена, необходимо введение инсулина.

Фаза ремиссии (также «фаза медового месяца»)

Вскоре после начала инсулинотерапии при диабете 1-го типа может наступить фаза ремиссии — ее еще называют «фазой медового месяца». При этом метаболическая ситуация на короткое время улучшается. Бета-клетки снова начинают вырабатывать небольшое количество инсулина. В это время больным требуется вводить мало инсулина или вообще не требуется вводить его. Эта фаза ремиссии длится от нескольких месяцев до нескольких лет, пока бета-клетки не будут полностью истощены, не потеряют способность к выработке инсулина и снова не потребуется введение инсулина. Ученые предполагают, что более длительная фаза ремиссии при диабете 1-го типа улучшает долгосрочный прогноз и снижает риск осложнений диабета 1-го типа.

Стадии развития диабета 1-го типа (129 KB)

Примечание: длительность фаз при развитии диабета 1-го типа является индивидуальной.

4. Как происходит раннее выявление диабета 1-го типа?

Генетический тест помогает определить риск развития диабета 1-го типа уже у новорожденных детей. Тестирование проводится бесплатно на всей территории Германии в рамках исследования Freder1k для новорожденных, родители, братья или сестры которых страдают диабетом 1-го типа. В федеральных землях Бавария, Саксония, Тюрингия и Нижняя Саксония это скрининговое исследование может быть проведено, даже если у близких родственников отсутствует аутоиммунное заболевание. Для анализа достаточно нескольких капель крови, например, из пятки новорожденного.

Здесь вы можете узнать больше об исследовании Freder1k и скрининге новорожденных (Ссылки на немецком языке)

Дети и подростки в возрасте от 1 до 21 года могут дополнительно пройти тестирование на наличие островковых аутоантител в рамках исследования Fr1da. Этот скрининг выполняется на всей территории Германии для родственников людей, страдающих диабетом 1-го типа. Если в семье нет известных случаев заболевания диабетом, дети в возрасте от 2 до 10 лет могут бесплатно пройти тестирование в Баварии, Саксонии, Нижней Саксонии или Гамбурге.

Здесь вы можете узнать больше об обследованиях для раннего выявления заболевания (Ссылки на немецком языке)

Если в результате обследования для выявления риска развития диабета 1-го типа отклонений не обнаружено, вероятность того, что впоследствии разовьется диабет 1-го типа, крайне мала. Однако если своевременно выявлен повышенный риск развития диабета 1-го типа, правильно подобранное лечение и наблюдение с самого начала может помочь предотвратить серьезные нарушения обмена веществ.

Текущие исследования для предотвращения диабета 1-го типа

Генетический тест или определение специфических аутоантител позволяет своевременно выявить детей с повышенным риском развития диабета 1-го типа. На это сегодня направлено несколько клинических исследований. Их цель — предотвратить развитие заболевания зачастую у очень молодых людей.

Текущие исследовательские подходы для предотвращения диабета 1-го типа основаны, например, на

использовании действующих веществ для поддержания функции бета-клеток,
положительном воздействии на кишечную флору посредством применения определенных пробиотиков,
введении инсулина в виде порошка с пищей, а также на других методах.

Полезно знать:

В большинстве случаев диабет 1-го типа диагностируется у детей в возрасте до 14 лет. В Германии это аутоиммунное заболевание ежегодно выявляется примерно у 3700 детей и подростков. Мальчики заболевают чаще, чем девочки.

Диабет диагностируют даже у новорожденных детей. Но это случается редко.

Иногда диабет 1-го типа развивается у людей только во взрослом возрасте. Этот поздний латентный аутоиммунный диабет у взрослых называют диабетом LADA. Чаще всего он развивается у людей старше 30 лет, и при лабораторных исследованиях в крови определяется не менее одного аутоантитела, которое атакует структуры поджелудочной железы.