Przeciwciała przeciwwyspowe w diagnostyce cukrzycy

Pracownia Immunopatologii i Genetyki

Klinika Chorób Dzieci, I Katedra Pediatrii

Uniwersytet Medyczny w Łodzi

kierownik : prof. dr hab. med. Wojciech Młynarski

Klasyfikacja cukrzycy wg WHO

(Geneva, 1999)



cukrzyca typu 1

- o podłożu autoimmunologicznym (typ 1A)
- idiopatyczna (typ 1B)
 cukrzyca typu 2
 inne typy cukrzycy
- defekty genetyczne czynności komórek beta
- defekty genetyczne działania insuliny
- choroby cz. zew/wydzielniczej trzustki
- endokrynoptaie
- wywołane przez leki
- zakażenia,-
- inne

 cukrzyca ciężarnych (GDM)

Cukrzyca w wieku rozwojowym

Typ1
Typ 2

MODY

PCN

Inne

Etiopatogeneza cukrzycy typu 1

Ł

A

C

IA

T

E

GENETYKA

ŚRODOWISKO

WIRUSY

DIETA

TOKSYNY

HN

NH

Odpowiedź
komórkowa

Odpowiedź
humoralna

UKŁAD

IMMUNOLOGICZNY

Y

Y

Y

Y

Destrukcja
komórek 

Rozwój cukrzycy typu 1

okres zdrowia

faza przedkliniczna

= prediabetes

cukrzyca typu 1

PROINSULINA

INSULINA

PEPTYD-C

GAD

IA2

..........

ICA69, HSP, ICA38, Glima,

52kD, GM2-1, Perferyna

Reakcja komórkowa - autoantygeny

Reakcja komórkowa – Reakcja humoralna

AUTOANTYGENY

AUTOPRZECIWCIAŁA

PAA

IAA

przeciw peptydowi C

anty-GAD

anty-IA2

ICA

PROINSULINA

INSULINA

PEPTYD-C

GAD

IA2

ICA69, HSP, ICA38, Glima,

52kD, GM2-1,

Perferyna,

...

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Moment wykonania oznaczeń przeciwciał

100

100 %

20 %

20 %

ICA, IA2
GAD, IAA

lata

P R E D I A B E T E S

Zaburzenia

metaboliczne

D I A B E T E S

Algorytm badań

< 5

< 5

> 20

> 20

wiek

5-20

5-20

ICA

IAA

IA2

anty-GAD

ICA

anty-GAD

IA2

IAA

ICA

anty-GAD

Praktyczne zastosowanie przeciwciał

•

Potwierdzenie rozpoznania cukrzycy typu 1

• Różnicowanie cukrzycy typu 1A od 1B

• Różnicowanie cukrzycy typu 1 od typu 2

• Identyfikacja chorych LADA

Identyfikacja osób w fazie przedklinicznej choroby

Ryzyko zachorowania na cukrzycę 1

• Populacja ogólna 0,2%

• Krewni I stopnia chorych na cukrzycę typu 11,7%

• Krewni I stopnia o różnym HLA

< 1%

• Krewni I stopnia o identycznym HLA

12%

• Bliźnięta monozygotyczne

35-50%

0

20

40

60

80

I CA

I CA+antyGAD

I CA+antyI A2

Prawdopodobieństwo przeżycia bez cukrzycy

Przeciwciała przeciwwyspowe – ICA

islet cell antibodies

•

Wykryte w 1974 roku przez Bottazzo i wsp.

• Stanowią dowód na autoimmunologiczny charakter cukrzycy typu 1
• Heterogenna grupa autoprzeciwciał (IgG) przeciwko wszystkim
antygenom komórek wysp trzustkowych

• W okresie prediabetes wykrywane jako jedne z pierwszych przeciwciał
• Występują u 65-85% chorych w momencie rozpoznania choroby
• Obecność ICA wiąże się obniżaniem stężenia peptydu C w trakcie
trwania choroby

Y

Y

Y

Y

Y

Y Y

YY

Y

Y

Y

Y

-

-

trzustka

trzustka

ludzka gr. 0

ludzka gr. 0

Y

-

-

surowica

surowica

badana

badana

Y

Y

przeciwcia

przeciwcia

ł

ł

a

a

przeciw ludzkim IgG

przeciw ludzkim IgG

znakowane FITC

znakowane FITC

Metodyka oznaczania przeciwciał ICA

metoda immunofluorescencja pośrednia

zgodnie z zaleceniami International Workshop on the Standarisation of ICA

ICA heterogenne

ICA homogenne

Miano przeciwciał ICA

jednostki JDF

(Juvenile Diabetes Foundation)

Przeciwciała anty-GAD

przeciw dekarboksylazie kwasu glutaminowego

•

Wykryte w 1982 roku przez Baekkeskov i wsp.

• GAD (izoforma 65kD) jako antygen zidentyfikowano w 1990 roku,
bierze udział w przekształceniu glutaminianu do kwasu
-aminomasłowego (GABA)
• Stanowią część składową przeciwciał ICA
• W okresie prediabetes są jednymi z pierwszych wykrywanych
przeciwciał

• Występują u 70-85% chorych w momencie zachorowania
• Obecność anty-GAD wiąże się obniżaniem stężenia peptydu C
w 1 roku choroby

Przeciwciała anty-IA2

IA2 - islet antigen 2

przeciw białkowej fosfatazie tyrozynowej

•

Wykryte w 1990 roku przez Christie i wsp.

• Antygen IA2 zidentyfikowano w 1994 roku, należy do grupy
białkowych fosfataz tyrozynowych, bierze udział w regulowaniu
sekrecji insuliny poprzez receptor insulinowy

• Stanowią część składową przeciwciał ICA
• W okresie prediabetes wykrywa się je jako kolejne przeciwciało
• Występują u 50-80% chorych w momencie rozpoznania

Synteza białka znakowanego

S

35

Synteza białka znakowanego

S

35

Powielanie genu hAg

Powielanie genu hAg

1. Transkrypcja
2. Translacja
3. Znakowanie

1. Ligacja
2. Transformacja
3. Selekcja
4. Namnażanie
5. Izolacja

Metodyka oznaczania przeciwciał anty-GAD i anty-

IA2

metoda mikroradioimmunoprecypitacji (RIP)

Y

Y

Y

Y

A

g

A

g

Ag

Ag

Y

Y

Y

Y

Y

Ag

Ag

Miano przeciwciał anty-GAD, anty-

IA2

jednostki arbitralne (AU)

Oznaczenie przeciwciał

Oznaczenie przeciwciał

Przeciwciała przeciwinsulinowe - IAA

insulin autoantibodies

•

Wykryte w 1984 roku przez Palmera i wsp.

• Przeciwciała przeciw endogennej insulinie
• Stanowią część składową przeciwciał ICA
• Stanowią późny marker reakcji humoralnej wykrywany
w przedklinicznej fazie cukrzycy typu 1

• Występują u 30-50% chorych w momencie zachorowania
• U dzieci poniżej 3 roku życia wykrywa się u 60% chorych,
wśród dorosłych stwierdza się IAA u 10-20%

Metodyka oznaczania przeciwciał IAA

metoda radioimmunoprecypitacji (RIA)

Miano przeciwciał IAA -

%

aktywności insuliny związanej z IAA do całkowitej aktywności insuliny

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

PEG

Wskazania

• diagnostyka cukrzycy w oparciu o oznaczanie

autoprzeciwciał

• przeprowadzanie diagnostyki zgodnie z

wytycznymi wiodących ośrodków
diabetologicznych

• wykorzystanie do oznaczeń jedynie

zweryfikowanych zestawów

Jasiński and Eisenbarth, Clin. Develop. Imm, 2005

Cukrzyca noworodkowa

Cukrzyca noworodkowa

•

Inne określone typy cukrzycy

Cukrzyca typu MODY (maturity onset
diabetes in youth)
Utrwalona cukrzyca noworodkowa

KLASYFIKACJA CUKRZYCY

K

+

↓ATP

-70mV

hiperpolarizacja

Zamknię

ty kanał

Ca

2+

Brak

wydzielania

insuliny

↑ATP

depolarizacja

Glukoza

Wydzielani

e insuliny

Ca

2+

Ca

2+

Zamknięty

Kanał

K

ATP

Otwarty

kanał

Ca

2+

Regulacja wydzielania insuliny

Niski poziom glikemii

Wysoki poziom glikemii

Otwarty

kanał

K

ATP

Persistent neonatal diabetes caused by

KCNJ11 mutations

K

+

↑ATP

-70mV

hiperpolariyzacja

Glukoza

Persistent Neonatal Diabetes

Hyperaktywacja kanału K

ATP

Zamknię

ty kanał

Ca

2+

Brak

wydzielania

insuliny

Otwarty

Kanał

K

ATP

Wysoki poziom glikemii

PNDM (persistent neonatal diabetes)

DEND (developmental delay , epilepsy, and

neonatal diabetes)

TNDM (transient neonatal diabetes)

Cukrzyca noworodkowa

Wiek ujawnienia choroby < 6 miesięcy

optimal

glycaemic

control

Activating mutation of Kir6.2

↑ATP

Glucose

K

+

Sulfonyluras

depolarization

Ca

2+

Ca

2+

(PNDM, DEND)

Opened

Ca

2+

Channel

Insulin

secretion

Leczenie pochodnymi sulfonylomocznika

Maturity-onset diabetes of the young

MODY

Fajans S.S. i wsp. N Engl J Med,

2001

heterogenna grupa schorzeń o

autosomalnie dominującym sposobie

dziedziczenia, charakteryzujących się

pierwotnym defektem funkcjonowania

komórek beta trzustki

MODY

MODY
1

hepatocytowy czynnik jądrowy-

4;

HNF-4

MODY
2

glukokinaza

MODY
3

hepatocytowy czynnik jądrowy -
1

HNF- 1

MODY
4

czynnik promotora insuliny 1

IPF 1

MODY

5

hepatocytowy czynnik jądrowy -

1

HNF - 1

MODY
6

(beta-cell E-box transactivator

2 / neurogenic differentiation
factor

BETA2/

NeuroD1

G53V

Wynik sekwencjonowania genu KCNJ11