Иммуногенетические особенности инсулинзависимого сахарного диабета в младшем детском возрасте

Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД) является поли этиологическим аутоиммунным заболеванием, существенная роль в развитии которого принадлежит генетической предрасположенности. В последние десятилетия наибольшие успехи в исследовании иммуногенетических механизмов развития ИЗСД получены при изучении связи заболевания с антигенами системы HLA (Human Leucocyte Antigen) [1, 2, 8, 15].

Первые маркеры ИЗСД относились к антигенам класса I. Ими являлись HLA В15 и В8 [9]. Впоследствии была установлена более выраженная по сравнению с классом I ассоциация с антигенами DR-локуса: HLA DR3 и DR4. Генетический анализ показал, что первично с предрасположенностью к ИЗСД связаны аллели класса II, в то время как аллели класса I ассоциированы с ним вторично за счет неравновесного сцепления аллелей HLA В8 с DR3 и HLA В15 с DR4. Было установлено также, что наибольший риск развития ИЗСД имеется у гетсрозигот HLA DR3/ DR4 по сравнению с гомозиготами [12].

Большой прогресс в изучении генетической предрасположенности к ИЗСД в последние годы связан с использованием методов молекулярной биологии для анализа полиморфизма аллелей И класса HLA. Методами ДНК-типирования показано, что предрасположенность к ИЗСД связана с локусом HLA DQ. Положительно ассоциированные с ИЗСД гаплотипы имеют в позиции 57 HLA DQ P-цепи аланин, валин или серин, в то время как аспарагиновая кислота присутствует в гаплотипах, связанных с невосприимчивостью к болезни [3, 5, 6]. Однако имеются данные, противоречащие гипотезе о том, что аминокислотный состав в позиции 57 HLA DQ P-цепи является безусловным маркером предрасположенности или устойчивости к ИЗСД [10].

У больных ИЗСД обнаружено снижение частоты встречаемости антигена HLA DR2. Этот антиген, а точнее его субвариант DPw15 (сцепленный DQw6), является основным НЬА-марксром резистентности к болезни. Другими маркерами резистентности являются DR5 и DRw6, сцепленные с определенными И<)-антиген-ами. В случае отрицательной ассоциации первично-ассоциированными с ИЗСД также являются антигены НЬА DQ-локуса [13].

Необходимо отмстить, что значительные достижения в изучении иммуногенетики ИЗСД получены преимущественно при исследованиях у взрослых больных. Менее детально изучены имму- ногснстические аспекты ИЗСД у детей, особенно первых лет жизни. В немногочисленных работах, посвященных исследованию данной проблемы, отмечается высокая частота встречаемости' антигенов ЭДЗ, ИД4, особенно ИДЗДЖ4 у больных первых лет жизни [4, 7, 11, 14], положительная ассоциация между не-ASR Иф-гаплотипом и наличием диабета [11]. Протективный эффект характерен, как и у взрослых, для НЬА DR2, ЬД5 [7]. В литературе нам не встретилось работ, посвященных изучению взаимосвязи антигенов системы НЬА и развития ИЗСД в младшем детском возрасте в русской популяции.

Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей распределения НЬА-антиге- нов у детей младшего возраста, больных ИЗСД, выявление маркеров развития диабета в первые годы жизни больных и возможной иммуногене- тической гетерогенности.

Материалы и методы

Определение НЬА-антигенов проводилось у 100 больных ИЗСД (50 девочек и 50 мальчиков). На 1-м году жизни ИЗСД развился у 10 детей, в возрасте от 1-3 лет - у 54, 3-6,5 лет — у 36. Средний возраст обследованных составил 5,9 ± 2,3 года, возраст к началу заболевания - 2,7 ± 1,1 года. Для определения НЬА-антигенов использовались сыворотки из коллекции Санкт-Петербургского НИИ гематологии и переливания крови Минздравмедпрома РФ с включением коммерческих сывороток фирм “Воейгнщ” и “РеЬРгсег”, а также сывороток из коллекции XI Международного воркшопа по гистосовместимости. В анализе учитывали 59 НЬА-антигенов I и II классов.: А-, В-, DR-. иС-докусов. Для типирования по антигенам А- и В-локусов использовали полную суспензию лимфоцитов, по антигенам ИД- и DQ-локусов — обогащенную суспензию В-лимфоцитов, полученную методом, основанным на элиминации Е-розеткообразующих клеток с использованием эритроцитов барана, обработанных нейраминидазой. НЬЛ-фенотип устанавливался в стандартном микролимфоци- тотоксическом тесте (антигены И класса - в удлиненном тесте). Контролем нормального распределения НЬА-антигенов служили результаты типирования 150 здоровых доноров кроли, не состоящих в кровном родстве.

Результаты и их обсуждение

При сравнении частот НЬА-антигенов у больных раннего возраста и в здоровой популяции выявлено достоверное повышение частот следующих антигенов: А25 (16% против 17,3% в контроле; р = 0,04), В8 (36% против 13,3%; р = 4,4 • 10~⁵), В16 (19% против 8,7%; р = 0,02), В39 (11% против 2,9%; р = 0,04), ИДЗ (5S% против 22%; р = 1,1 • 10’⁸), DR4 (64% против 18%; р = 1,3 • 10¹³), DRw52 (81% против 58,7%; р = 0,0002), DRw53 (65% против 46,7%; р = 0,05), Ифу/2 (51% против 32,7%; р = = 0,006), Иф'уЗ (S2% против 41,3%; р = 5,S • 10'⁷).

88 DM DM DM/4 DQv/в DQwl

HL Я—антигены

Рис. 1. НЬА-маркеры ИЗСД в младшем детском возрасте.

а — больные, б — популяция. Одна звездочка — р < 0,05, две — р < 0,0001. три - р < 0,00001.

С меньшей частотой в группе больных ИЗСД встречались НЬА В7 (11% против 21,3%; р — 0,05), DR2 (14% против 24,7%; р — 0,05), DR5 (7% против 22%; р = 0,01) и DQw7 (1% против 32%; р = = 1,8 • 10’4).

Высокая степень достоверности различий в частоте встречаемости НЬА-антигенов у больных детей и в популяции, выдержавшая поправку на число исследованных антигенов (р_сог), установлена для антигенов В8 (р_ст = 2,6 • 1D³), DR3 (р_сог = = 6,3 -10'⁷), DR4 (р_Со_Г = 7,8 -10 -¹²), DR3/DR4 (р_сог = 1,6 -10’9), DQw3 (р_Со_Г = 3,4 - 10*). Эти антигены являются маркерами высокого риска развития ИЗСД в раннем детском возрасте, a DQw7 (р_тг = = 1,1 • 10*) — маркером резистентности (рис. 1).

Следует отметить, что полученные маркеры характерны и для детей с более поздним началом диабета, но степень ассоциации с ИЗСД у больных первых лет жизни значительно выше. Это указывает на то, что в более раннем возрасте генетические факторы предрасположенности проступают более рельефно.

Выраженность ассоциации НЬА-антигенов с заболеванием определялась по значению относительного риска (RR — Relative Risk), величина которого показывает, во сколько раз больше риск развития болезни при налшши конкретного антигена, чем при его отсутствии. Наиболее выраженная положительная ассоциация обнаружена для гетерозигот DR3/DR4 (RR = 18,0; р = 2,7 • 10'¹¹). Наибольшая отрицательная ассоциация с ИЗСД выявлена для антигена DQw7 (RR = 0,02; р - = 1,8 -ЮН).

Для определения первичности ассоциации НЬА- антигенов с заболеванием использовали показатели этиологической (EF) и превентивной (PF) фракций. В результате анализа выявлено, что первично с ИЗСД связан DQw3 (EF = 0,63), а не DR3/DR4 (EF = 0,31). Наибольшие значения превентивной фракции (PF = 0,31) получены для антигена DQw7. Полученные значения этиологической фракции для маркеров предрасположенности и превентивной фракции для маркеров резистентности указывают на первичность связи аллелей DQ-локуса с ИЗСД по сравнению с DR-

Рис. 2. HLA-ассоциации в зависимости от возраста начала ИЗСД у детей.

а - В12; б~ DR3; а - DR4; г - DR3/DR4.

локусом, что согласуется с данными молекулярно-биологических исследований [13].

* Обследованные больные представляли собой гетерогенную группу в зависимости от пола, возраста начала диабета, характера манифестации заболевания, наследственной отягощенности, тяжести течения, наличия диабетических осложнений. Нами был проведен дополнительный генетический анализ с учетом различий по данным признакам.

Известна роль наследственной предрасположенности в развитии ИЗСД. Проведено сравнение частот HLA-антигенов в 2 группах больных: с наличием у родственников I и II степени родства сахарного диабета и без наследственной отя- гощенноети. В первой группе чаще встречались следующие HLA-антигсны: В8, БДЗ, ОДЗ/ОД4, DRw52. Однако различия были статистически недостоверны.

В этиологии ИЗСД большое значение придается вирусной инфекции. При сравнении распределения HLA-антигенов в группе детей, у которых развитию ИЗСД предшествовали вирусные заболевания, с больными, у которых нс прослеживалась связь диабета с вирусной инфекцией, достоверные различия частот были найдены для HLA В7 (3,8% против 19,1%; р < 0,05) и DRw52 (88,7% против 72,3%; р < 0,05). У обследованных детей манифестации диабета чаще всего предшествовали краснуха и ветряная оспа. У перенесших краснуху отмечалась сильная положительная ассоциация с HLA В13 (33,3% против 4,5%; ДД = 10,5; EL = 0,3: р < 0,01) и отрицательная - с DQw3 (58,3% против 85,2; ДД = 0,24; PL = 0,65; р < 0,05). У детей, перенесших ветряную оспу, достоверно чаще, чем в контроле, встречались антигены DQ1 (70% против 43,8% ДД = 3,0; EL = 0,33; р < 0,05), БД1 (45% против 21,3%; ДД = 3,0; EL = 0,3; р < 0,05), и В35 (45% против 17,5%; ДД = 3,86; EL = 0,33; р < 0,05).

Проведен анализ возможных различий в частоте HLA-антигенов у больных ИЗСД младшего возраста в зависимости от половой принадлежности. У девочек с большей частотой встречался антиген HLA ОД4 (74% против 54%; р < 0,05).

Известны особенности клинического течения ИЗСД у детей в зависимости от возраста в момент начала заболевания. Чем моложе ребенок, тем острее манифестация, тем чаще отмечаются кетоацидоз и кома при диагнозе, тяжелее течение диабета, меньше частота и продолжительность фазы ремиссии. Шми проведено сравнение частот HLA-антигенов в различных возрастных группах: с началом заболевания на 1-м году жизни, от 1 года до 3 лет и от 3 до 6 лет. Результаты показали, что в первой группе достоверно чаще встречался антиген В12 (40% против 4,4%; р = 0,003). У больных с началом ИЗСД от 1 года до 3 лет наиболее выраженная ассоциация установлена с HLA DR3 (68,5%; ДД = 7,7; р = 2,9 • 10⁹) и DR3/ DR4 (40,7%; ДД = 25,1; р = 3,1 • 10-“) (рис. 2). В целом у детей с дебютом диабета до 3 лет также чаще встречались DR3 (67,2% против 47%; р < 0,05) и DR3/DR4 (31,9% против 22,2%; р = 0,02).

Лнализ распределения HLA-антигенов у детей с быстрым и медленным развитием диабета не выявил достоверных различий.

Среди обследованных больных ИЗСД младшего возраста отмечалась высокая частота (21%) аллергических заболеваний: пищевой и лекарственной аллергии, нейродермита, бронхиальной астмы. Сравнение частот HLA-антигенов у детей с наличием и отсутствием аллергических заболеваний показало, что в первой группе достоверно чаще встречались гстерозиготы DR3/DR4.

Проведенное исследование позволило выявить HLA-марксры предрасположенности к ИЗСД, которые могут быть перспективны для изучения генетически контролируемых механизмов развития ИЗСД, служить критерием прогноза развития заболевания, указывать на возможные варианты течения диабета в младшем детском возрасте. Доказана иммуногснетическая гетерогенность ИЗСД у детей первых лет жизни.

Выводы

• HLA-маркерами предрасположенности к развитию ИЗСД в младшем детском возрасте в русской популяции являются антигены DQw3, DR3/DR4, DR4, DR3, В8, а маркером резистентности — DQw
• Выявлена иммуногенетическая гетерогенность ИЗСД, связанная с возрастом манифестации диабета, предшествующей вирусной инфекцией, тяжестью течения заболевания, наличием сопутствующих аллергических заболеваний.
• Дополнительным маркером ИЗСД у детей 1 - го года жизни является антиген В12; при манифестации диабета в возрасте от 1 года до 3 лет наиболее часто встречаются HLA DR3 и DR3/ DR
• HLA DR3/DR4 является предвестником тяжелого течения диабета и предрасположенности к аллергическим заболеваниям, В13 указывает на этиологическую связь диабета с краснухой, а DQl, DR1 и В35 — на связь с вирусом ветряной оспы.