Автореферат и диссертация по медицине (14.00.03) на тему:Значение иммуногенетических особенностей в процессе становления ранних стадий сахарного диабета у лиц с отягощенной наследственностью

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

На правах рукописи

КРЮЧКОВА Зинаида Владимировна

ЗНАЧЕНИЕ ИМШОГЕНЕТШЕСШ ОСОБЕННОСТЕЙ В ПРОЦЕССЕ СТАНОВЛЕНИЯ РАННИХ СТАДО САХАРНОГО ДИАБЕТА У ЛИЦ С ОТЯГОЩЕННОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТЬЮ

14.00.03 - эндокринология 14.00.36 - аллергология и ишунологня

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 1994

Работа выполнена в Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования №3 и МП РФ.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор Э.Г.ГАСПАРЯН

кандидат медицинских наук,старший научный сотрудник Л.Н.ЕУШМ

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.В.ПОТИН доктор медицинских наук, профессор В.И.МАЗУРОВ

Ведущее учреждение - Санкт-Петербургский медицинский институт им.акад. И.П.Павлова.

Зарита диссертации состоятся " цлои%994 г. в "^"час. на заседании специализированного совета Д 074.16.04 при Санкт-Пе-турбургской медицинской академии последипломного образования (193015, Санкт-Петербург, ул.Салтыкова-Щедрина, 41).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке академии.

Автореферат разослан ^¿4^5-1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат медицинских наук старший научные сотрудник А.В.СОБОЛЕВ

ОЖАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с неуклонным ростом заболеваемости сахарным диабетом (СД) вопроси профилактики, ранней диагностики в патогенетически обоснованной терапии заболевания остаются в центре внимания эндокринологов. Кезду том, пути реализации наследственной предрасположенности к СД до сих пор не уточнены. Предполагаются различия в механизмах становления заболевания по тому или иному типу: наследственному фактору придается большее значение в возникновении инсулинзависимого сахарного диабета (ИЗСД) (Балаболкин Ы.И., 1985; Мазовецкий А.Г., 1989; Дедов И.И., 1992).

По данным литературы, распространенность нарушений толерантности глюкоза (НТГ) и явного СД у лиц с отягощенной наследственностью колеблется в пределах 4-13£ в зависимости от количества больных в данной семье (Клюева С.К., I9B2; Баранов В.Г., 1986; Ефимов A.C., I960; Кураев Т.Л., 1992). При этом не уточняется степень родства, у обследуемых не используется наиболее чувствительный тест по сравнению с пробой на толерантность к глюкозе (ПТГ) -преднизолон-глюкозная проба (ПИТГ) для диагностики наиболее ранних стадий СД.

Клинические наблюдения за больными ИЗСД и ИНСД, частое сочетание диабета с заболеваниями, в основе патогенеза которых лежат аутоиммунные процессы, известные трудности в дифференциальной диагностике различных типов СД, особенно в его ранних стадиях, указывают на возможное значение аутоиммунного компонента в патогенезе обоих типов заболевания.

Полагают, что антигены системы HLA у больных ИЗСД генетически детерминируют чувствительность ß - клеток островков Лангер-ганса к вирусным или другим агентам и отражают характер иммунного ответа (Петров Р.И., 1987; Дедов И.И., 1991; Карманов М.Е.,1992). При этом ряд авторов указывают на положительную ассоциацию ИЗСД с определенными антигенами HL.A, такими как В8, BI5, DB3, DR4, отрицательную с антигенами B7.DR2 (Гуляева Е.С., 1989; Беркоо A.C., 1990; Молитвоствалова Н.М. с соавт., 1990; Илюхин В.Н., Яз-довский В.В., 1992; Осокииа И.В. с соавт., 1992). По мнению других исследователей (Тананов А.Т., 1982; Ахметова Ф.Д., Бабаджанова C.D., 1992) положительные ассоциации ИЗСД выявляются с антигенами АУ, В7, BI8, В40, причем наиболее тяжелое течение заболевания

отмечают у носителей антигена В7.

Существование подобной ассоциации антигенов HLA с ИНСД дискутируется. Лишь в нескольких работах (Тананов А.Т., 1962; Беркос А.С., Потин В.В., I9S0) указывается на увеличение частоты встречаемости антигенов AIO, AI2, DR7.

Также разноречивы результаты исследований, посвященных изучению гуморального и клеточного иммунитета у больных СД я юс потомков. Так, согласно мнению одних авторов у потомков больных СД имеется снижение абсолютного и относительного количества Т-лимфо-цятов (Т-л) с одновременным увеличением содержания иммуноглобулинов (ИГ) классов G и А. Другие исследователи считают, что в Т-клеточном звене иммунитета снижено количество Т-супрессоров (Т-о) при повышении содержания ИГ классов А и И (Петров Р.И., 1987;

PozztÊltl F, 1988).

Между тем, для определения роли наследственных и/шш иммунных факторов в становлении СД требуется обследование семей, где оба родителя страдают одним и тем же типом диабета с изучением частоты нарушений углеводного обмена и иммуногенетических особенностей у их потомства. Решение этих проблем существенно повысит эффективность проводимых профилактических и лечебных мероприятий, а также позволит прогнозировать путь развития заболевания.

В доступной нам литературе подобных работ не найдено.

Целью настоящей работы явилось изучение значения иммуногенетических особенностей у потомков больных ИЗСД и ИВД в процессе становления ранних стадий СД для разработки эффективных методов прогнозирования, профилактики и лечения заболевания.

Основные задачи исследования.

1. Изучить частоту нарушений толерантности к глюкозе и явного СД у потомков больных ИЗСД и ИНСД.

2. Определить и сопоставить частоту встречаемости антигенов HLA у больных ИЗСД и ИНСД и их потомков.

3. Изучить показатели гуморального и клеточного иммунитета у потомков больных СД.

4. Сопоставить показатели толерантности к глюкозе о иммуно-генетичесхим статусом и типом диабета родителей у потомков больных СД.

Научная новизна и значенио работы.

Впервые установлена высокая частота нарушений толерантности к глюкозе и явного СД у лиц, родители которых страдают как ИЗСД, так и ИЖЗД, что указывает на значение наследственного фактора в становлении обоих типов заболевания.

Впервые для ИЗСД и ИНСД выявлены некоторые общие антигены Н^А (А9 и В35) и антигенное сочетание В7/В35, что может свидетельствовать о наличии сходных иммунных нарушений, лежащих в оо-нове патогенеза СД обоих типов.

Антиген достоверно чаще обнаруживаемый у больных СД

П типа и их потомков, обладает, по-видимому, протекторными свойствами в отношении ИЗСД, определяя реализацию заболевания по тому или иному типу.

У потомков больных СД обоих типов, независимо от толерантности к глюкозе, установлено угнетение Т-клеточного звена иммунитета, более выраженное у потомков больных ИЗСД. У них же выявлено повысеняе содержания ИГ класса С с тенденцией к нарастании уровней ИГ классов А и М независимо от типа СД родителей и толерантности к глюкозе.

Практическое значение работы.

Доказана необходимость проведения ПГЛГ у лиц с отягощенной в отношении СД наследственностью для выявления ранних стадий заболевания.

Показана необходимость иммуногенетотеского консультирования ближайших родственников больных СД для определения степени рио-ка развития заболевания. При наличии антигена БЙ7 можно предполагать более мягкое течение заболевания.

Результаты исследования указывают на необходимость проведения профилактических и лечебных мероприятий у всех потомков больных СД, независимо от типа диабета родителей и толерантности к глюкозе, включающих в себя традиционные и нетрадиционные методы, в том числе и применение иммуномодулирующей терапии.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации доложены на: Е Всероссийском съезде эндокринологов (июнь, 1992); Научно-практической конференции, посвященной памяти заслуженного деятеля науки РФ, профессора Д.Я.Шурыгина (июнь, 1993); научном заседании кафедры эндокринологии С.-Пб. МАЛО (октябрь,1993).

По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы.

G

Ьнедтение в практику. Результаты проведенного исследования внедрены в учебный процесс кас^дры эндокринология Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, в практическую деятельность эндокринного центра Калининского района Санкт-Петербурга.

На защиту выносятся следустсие полокения.

1. У потомков больных СД выявлена высокая частота нарушений толерантности к глюкозе и явный СД, не зависящие от типа диабета родителей.

2. ИЗСД и ИНСД имеют определенные положительные ассоциация о АГ системы HLA. Некоторые АГ являются общими для обоих типов СД, что может указывать на схожесть патогенетических механизмов.

3. У потомков больных СД обоих типов выявлено угнетение Т-клаточного звена иммунитета с одновременным усилением биосинтеза ИГ основных классов (в некоторых группах поликлональным, чаще избирательным) , что свидетельствует о наличии иммунных нарушений в оамых ранних стадиях СД, в том числе и доклинических.

4. Иммуногенетические особенности у потомков больных СД позволяют предполагать возможный путь реализации заболевания по тому или иному типу.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на íiQ страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя. Указатель литературы включает 460 источников: tH отечественных, иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Работа выполнена в эндокринном отделении больницы * 3 Санкт-Петербурга на базе кафедры эндокринологии С.-Пб.МАПО и в лаборатории иммуногеыатологии Санкт-Петербургского НИИ гематологии и переливания крови. .

Для решения поставленных задач было обследовано 166 человек: 21 семья, где оба родителя страдали ИЗСД и 32 семьи, где оба родителя страдали ИНСД. При диагностике явного СД и нарушений толерантности к глюкозе у потомков больных СД обоих типов использовались общеизвестные критерии.

Потомки больных СД бы/и разделены на 5 груш в зависимости

от типа диабота родителей и характера толерантности к глюкозе:

- потомки больных ИЗСД о нормальной толерантностью к глюкозе -II человек;

- потомки больных ИЗСД о наруионной толерантностью к глюкозе -10 человок;

- потомки больных ИЗСД с явной стадией заболевания, причем все они страдали ИЗСД - 7 человек;

- потоики Сольных ППСД с нормальной толерантностью к глюкозе -22 человока;

- потомки больных ИНСД о нарушенной толерантностью к глюкозе -18 человок.

Родители, страдающие СД, были разделены на 2 группы: больные ИЗСД и больные ИНСД (35 и 62 человека соответственно).

Контрольная группа при исследования НLА-антнгенного состава тканей была представлена 494 лицами из общей популяции Санкт-Петербурга, при исследовании показателей гуморального и клеточного иммунитета - II практически здоровыми лицами без нарушений толерантности к глюкозе и отягощенной в отношении СД наследственности.

Помимо общоклиничоских исследований у всех обследуемых определялись антигены главной системы гистосовместимостя HLA. У потомков больных СД, кроме того проводились проба на толерантность к глюкоза, при необходимости - преднизолон-глюкозная проба, изучались иммуноглобулины классов G , А и М, Т-л и их субпопуляции (СДЗ+ - зрелые Т-л, СД4+ - Т-хелперы, СД8+- Т-супрессоры, соотношение Тх/Тс, ДК- клетки - В-л, несущие рецепторы (к антигенам HLA 2 класса).

При выполнении исследований применялись следующие методы:

1. Исследование HLA - антигенного состава тканей обследуемых лиц проводилось в стандартном лим^оцитотоксическом тесте о использованием панели антилейкоцитарных сывороток. Республиканского центра иммунологического титрования тканей (Санкт-Петербургского НИИ гематологии и переливания крови) и международного набора гистиотипируших стандартов (CTS ).

2. ИГ классов G , А и М определяли методом радиальной имму-нодиф^узии по Манчини, содержание В-л, Т-л и их субпопуляций - о помощью моноклональной антител.

3. Проба на толерантность к глюкозе и преднизолон-глюкозная проба проводились по общепринятым методикам.

о

4. Для определения достоворности различий средних значений двух величин применяли критерий Стыодента ( 1 ), при изучении частоты встречаемости явного СД и нарушений толерантности к глюкозе у обследуемых потомков использовали альтернативный метод проверки достоверности данных.

Частоту встречаемости антигенов и их сочетаний в группах сравнивали с контролем по критерию X ^ с коррекцией на непрерывность для малой выборки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для изучения значения наследственных факторов в процессе становления СД того или иного типа нами впервые обследованы семья, и впервые с этой целью использована преднизолон-глюкоэная

проба.

При обследовании потомков больных ИЗСД нормальная толерантность к глюкозе зарегистрирована у II человек, что составляет 39,3£, нарушения толерантности - у 10 человек - 35,7% и явный СД (ИЗСД) - у 7 человек - 25%, т.е. в целом в 60,1% случаев были выявлены нарушения углеводного обмена.

У потомков больных ИНСД нормальная толерантность к глюкоза обнаружена у 22 лиц, что составляет 53,7£, нарушения толерантности - у 18 человек (43,9%) и явный СД - у одного обследуемого (ИНСД) - 2,4%, т.е. нарушения углеводного обмена обнаружены в целом в 46,случаев.

При рассмотрении характера толерантности к глюкозе независимо от типа диабета родителей также установлены высокая частота нарушений толерантности к глюкозе и явный СД и составляют 52,23.

Согласно полученным данным, у потомков больных ИЗСД частота нарушений углеводного обмена выше, чем у потомков больных ИНСД (60,7$ и 46,355 соответственно), однако эта разница не достоверна (р > 0,05). На основании этого сделано заключение о значении наследственного фактора в развитии обоих типов заболевания.

Наши результаты не согласуются с данными литературы о большем значении наследственности в формировании ИНСД. Это объясняется с одной стороны, характером подобранного нами материала (только семьи, где оба родителя страдают одним и тем же типом СД), с другой - использованием ШИТ, как более чувствительного теста со сравнению о ПТГ для диагностики наиболее ранних

э

стадий СД.

Для изучения значения яшуноганвтичвских особенностей в механизме становления заболевания по тому или иному типу нами определен антигенный состав тканей у больных СД и их потомков.

Анализируя полученные дашшо, можно выделить следующие закономерности:

- у больных ИЗСД достоверно чаще по сравнению о контролем обнаруживаются антигены А1, А9, В35, СЙЗ (X2 соответственно 9,9?; 7,33; 13,3; 6,76), а также II антигенных сочетаний, наиболее значимыми из которых (X,2 > 10,0) являются А1/В7, А1/Ъ35, А9/В35, А19/В35, В7/В35 (X2 соответственно - 18,8; 17,3; 24,3; 20,9; 13,7; 18,8);

- при изучении распределения антигенов НЬА среди больных ИНСД впервые были обнаружены отдельные антигены, частота которых достоверно превышает таковую в контрольной группе (А9, А19, В35, 0127 при X2 соответственно - 5,04; 5,32; 5,04; 11,8), а также четыре антигенных сочетания, наиболее значимым яз которых является В7/В35 (X2 - 25,6).

Следует отметить,что антигены А9 и В35 являются общими для обоих типов СД, хотя частота встречаемости данных антигенов у больных ИЗСД в 2-3 раза выше, чем у больных ИНСД. Обнаруживается я общее антигенное сочетание - В7/В35, встречаемое с высокой частотой при обоих типах СД (X2 - 18,8-25,6).

Полученные нами результаты в некоторых аспектах совпадают о данными литературы. В частности, у больных ИЗСД достоверно чаще, по сравнению со здоровыми, обнаруживается антиген ОйЗ (X2 -- 6,76), что согласуется с мнением ряда авторов о значении аутоиммунного компонента в процессе становления заболевания.

Впервые при СД обоих типов нами выявлены антиген В35, и антигенное сочетание В7/В35. В отечественной и зарубежной литературе подобные сведения не встречаются. Существует предположение, что некоторые антигены локуса В, в частности, В? и В35, имеют отношение к вирусной инфекции (Петров Р.И., 1987; Расовский Б.Л., 1991). Кроме того, о антигеном В7 связывают неадекватность иммунного ответа в отношении того или иного вируса (так называемую иммунологическую дефектность). В случае заражения вирусом, он не элиминируется из организма, обеспечивая возникновение латентной вирусной инфекции с последующим повреждением тканей и появлением аутоантител против "вскрытых" в результате инфекционного процесса

аутоантягонсн.

Длиной положение согласуется с ранее предполагаемым патогэ-воэом ИЗСД и делает вероятным участив иммунных процессов в становлении и ИНСД, так как обнаружение высокой частоты встречаемости одного я того же антигона, по мнению иммунологов, может указывать ни схожесть патогенетических механизмов.

Обращает но себя внимание частое выявление антигона В И7 пр» ИНСД (X2 - 11,8) к антигенного сочетания ВКЗ/ВН7 (X2 -- 6,59) при ИЗСД, что, возможно, является причиной различий в прогрессиропании аутоиммунного процесса, снижением темпов ауто-иммунизации у больных ИНСД за счпт наличия антигона

У потомков больных ИЗСД достопорно чошо, по сравнинию о контролем, обнаруживаются антигены А9, В8, ВЗб.Б'КЗ (X2 соответственно 14,3; 15,5; 3,53; 9,32), наиболее значимые антигенные сочетания - А1/А9, А2/А9, В8/Ъз5, В8/Ъ40, ВЯЗ/ВК7 (X2 >10,0).

У потомков больных Ш!СД достогерно чаще, по сравнению о контролем, определяются антигены А19,ВЯ7(Х2 - 6,67; 4,84) я антигенное сочетание В12ДШ (X2 - 12,2).

Определенных закономерностей в распределении антигенов НЬА в зависимости от толерантности к глгкозе у потомков больных как ИЗСД, так и 1ШСД не выявлено.

Следует отметить, что у потомков больных ИЗСД ж ИКСД общим« антигенами, встречапцимися в различных комбинациях, являлся антигены В7, В35.

Обращает на себя внимание высокая частота встречаемости антигона 1)1? 7 у больных ИНСД и их потомков. Этот же антиген обнаруживается и у потомков больных ИЗСД в антигенных сочетаниях и о частотой, превыиапцай таковую в контрольной группе, но вдвое меньшей, по сравнению с больными ИНСД. Можно предположить, что антиген БЯ7 обладает протекторными свойствами в отношении ИЗСД, замедляя скорость аутоиммунных процессов и метаболических изменений.

Таким образом, установлена общность некоторых часто встречаемых антигенов НЬА у больных ИЗСД и ИНСД. Возможными иммуно-генетичеокими маркерами для обоих типов заболевания являются антигены А9, В35 и антигенное сочетание В7/В35.

Полученные данные позволяют предположить, что иммунные механизмы имеют значение в развитии как ИЗСД, так и ИНСД. Для под-

тверждения данного представления нами били изучены показатели клеточного и гуморального иммунитета у потомков больных ИЗСД и 1ШСД.

Было установлено, что содержание МГ класса С у всех потомков больных СД достоверно превышало аналогичный показатель в контрольной группе, составив 12,0-16,9 г/л при 8,02 г/л в контрольной (р< 0,001) независимо от типа СД родителей и толерантности к глюкозе. Кроме того, была выявлена отчетливая тенденция к нарастанию содержания КГ классов А и М (р> 0,05), особенно у лиц с нарушениями толерантности к глюкозе из семей больных ИЗСД. Результаты исследований, свидетельствующие о поликлональной активации биосинтеза ИГ указывают на напряженность гуморального иммунитета.

При изучении показателей клеточного иммунитета у всех потомков больных СД, независимо от типа диабета родителей и толерантности к глюкозе, обнаружены количественные изменения содергания как общих Т-л, так и их субпопуляций (СД4+, СД8+, Б-клеток). Степень выраженности и направленность этих изменений различны. У потомков больных ИЗСД, помимо снижения абсолютного количества лимфоцитов и обедх Т-л (соответственно 1,58-1,62-10®/л и 48,2-57,3$ при 2,5»10Э/л и 60,8$ в контроле), выявлено уменьшение значений СД4+ и иммунорегуляторного индекса (соответственно 30,6-38,3$ и 1,3-1,7 при 42,3$ и 1,7 в контроле), у потомков больных ИНСД - снижение содержания СД4+, СД8+ и увеличение содержания 01?-клеток (соответственно 30,7-39,1?, 18,3-21,2/5, 13,6-17,3$ при 42,3$, 23,8$, 11,4$ в контроле, р< 0,01). По-видимому, снижение содержания СД8+ у потомков больных ИНСД компенсируется нарастанием Т-активированных клеток (БТ?).

Полученные нами данные указывают на выраженное угнетение Т-клеточного звена иммунитета, на наличие иммунодепрессии у всех потомков больных СД независимо от типа диабета родителей и характера толерантности к глюкозе, т.е. на ранних и доклинических стадиях заболевания.

На основании сопоставления иммуногенетических показателей с типом СД родителей и характером толерантности к глюкозе у их потомков можно предположить о значении наследственной предрасположенности как к ИНСД, так и ИЗСД и о роли генетически обусловленных иммунных нарушений в ее реализации.

ВЫВОДЫ

1. У потомков больных СД частота нарушений углеводного обмена составляют 52,2<, достигая у потомков больных ИЗСД 60,7<, у потомков больных ИНСД - 46,32, что указывает на значение наследственного фактора в развитии обоих типов заболевания.

2. При СД обоих типов выявлоны общие антигены и антигенные сочетания (А9, В35, В7/В.15. А1/В7, А1/В35), что свидетельствует об общности патогенетических механизмов для обоях типов заболевания.

3. У потомков больных ИЗСД обнаружена положительная ассоциация с антигенами А9,В6,В35,БЕЗ и антигенными сочетаниями А1/А9, А2/А9, В6/В35, БЙ/Б40,ГКЗ/ВР7, у потомков больных ИНСД-о антигенами А19ДО7 я антигенным сочетанием В12/В35.

4. Антиген встречашийся с повншонной частотой в фенотипа больных ИНЦД, по-видимому, обладает протекторными свойствами в отношении ИЗСД.

5. У потомков больных СД обоих типов выявлено повышение содержания ИГ класса О и тенденция к увеличению содержания ИГ классов А и Ы, независимо от толерантности к глюкозе, что свидетельствует о напряженности гуморального иммунитета.

6. У потомков больных ОД I и П типов установлено угнетение Т-клеточного звена иммунитета, независимо от толерантности к глюкозе.

7. Изменения показателей клеточного я гуморального иммунитета возникают на самых ранних стадиях заболевания, более выражены у потомков больных ИЗСД.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для ранней диагностики и патогенетически обоснованной терапии все потомки больных СД подлежат диспансерному наблюдению.

2. Помимо традиционной ПТГ предлагается проводить определение НЬА антигенного состава тканей, иммуногенетяческого статуса.

3. В зависимости от характера выявленных изменений, особенностей в антигенном составе НЬА и изменений в Т и Е - звеньях иммунитета всем потомкам больных СД назначать дифференцированную терапию, включающую в себя либо только диетические мероприятия, либо диетическое лечение в сочетании с пероральными сахароснижаю-щими препаратами, а также с иммунокорректорами.