Tonutti E. Autoanticorpi anti-pancreas endocrino ... - Simel

Diabete Mellito di tipo 1Diagnostica Autoanticorpaledel Diabete Mellito di tipo 1E. TonuttiImmunopatologia e AllergolgiaAzienda Ospedaliero-Universitaria di UdineIl diabete mellito di tipo 1 costituisce una dellemalattie croniche più frequenti.Gli obiettivi più importanti che i diabetologiperseguono sono:• ottenere il miglior controllo glicemico emetabolico possibile,• ridurre significativamente la prevalenza dellecomplicanze,• fare in modo che la malattia interferisca ilmeno possibile sulla qualità di vita del paziente.Curva glicemica giornaliera normaleCriteri diagnosticiOrganizzazione Mondiale della Sanità, 1999Glicemia (mg/dl)1801401006 8 13 20 24 6TempoGlicemia a digiunoConcentrazione delglucosio (mg/dl)Normale 70-109Alterata glicemia a digiuno 110-125Diabete ≥ 126Da WHO. WHO report WHO/NCD/99.2, 1999.Criteri diagnosticiOrganizzazione Mondiale della Sanità, 1999Glicemia post-prandiale(2 ore dopo il pasto)Glucosio endogenogluconeogenesiglicogenolisiGlucosio esogenoassorbimento deicarboidrati delpastoConcentrazione delglucosio (mg/dl)Normale < 140Alterata tolleranza al glucosio 140-199Diabete ≥ 200utilizzazione perifericaGlucosioplasmaticoeliminazione renaleDa WHO. WHO report WHO/NCD/99.2, 1999.

Principali effetti della insulinamuscolo• Aumento trasporto edutilizzazione del glucosioInsulinafegato•Aumento della utilizzazione del glucosio•Riduzione del rilascio di glucosiotessuto adiposo• Aumento trasporto edutilizzazione del glucosio• Immagazzinamento dei grassi• Riduzione della liberazione deigrassi400Glucose (mg/dL)300200100Diabete Mellito:Definizione“Disordine metabolico ad eziologia multiplacaratterizzato da una iperglicemia cronica con disturbidel metabolismo dei carboidrati, lipidi e proteine,conseguente ad una alterazione della secrezione odella azione della insulina.• normale• diabete12010080604020Insulin ( (µU/ml)0600 1000 1400 1800 2200 0200 06000600 1000 1400 1800 2200 0200 0600Classificazione Diabete mellito tipo 1Tipo 1- autoimmune-idiopaticoTipo 2Altri forme specifiche- difetti genetici della funzione della ß-cellula- difetti genetici dell’azione della insulina- malattie del pancreas esocrino- endocrinopatie- indotto da farmaci- infezioni- forme non comuni di DM immuno-mediate- altre sindromi genetiche associate a volte con DMDiabete gestazionale• Processo di distruzione delle ß-celluleche può portare ad una forma di diabetemellito nel quale la somministrazione diinsulina esogena è essenziale per lasopravvivenza, allo scopo di prevenire losviluppo di chetoacidosi, coma e morte.From WHO. WHO report WHO/NCD/99.2, 1999.DefinizioneIl diabete mellito di tipo 1 è uno stato di deficitassoluto o relativo di insulina che conduce ad unaelevazione cronica delle concentrazioni di glucosionel sangue (iperglicemia).È una malattia cronica autoimmune nella quale siverifica una progressiva distruzione delle cellulebeta del pancreas endocrino.Tabella 1Diabete MMOL/L MG/DLglicemia a digiuno > 7.0 > 126glicemia random o 2 oredopo carico di glucosio > 11.1 > 200Intolleranza al glucosioglicemia a digiuno 6.1-7.0 118-126

100%β-celluleDiabete mellito tipo 2PATOGENESI DEL DIABETE TIPO 1 • Caratterizzato da un disordine della azioneinsulinica (insulinoresistenza) e della secrezioneinsulinica, ciascuna delle quali può essere laEventi precipitantiforma predominante.• Generalmente entrambe le alterazioni sonoEventipresenti al momento della manifestazione clinicaautoimmunitaridella malattiaPredisposizionegeneticaDiminuzione progressiva delrilascio di insulinaDiabeteInsulinoresistenzaInsulinosecrezione InsulinoresistenzaInsulinoInsulinoresistenzasecrezioneInsulinosecrezioneNascitaLunadi mieleAnniStoria naturale (anni)From WHO. WHO report WHO/NCD/99.2, 1999.Fattori ambientali(stile di vita occidentale)Insulino resistenzaFattori geneticiFattori geneticiPATOGENESI DEL DIABETE TIPO2compensataNormalità o IGTRidotta funzionalitàdella β-cellulaiperinsulinemiaDM tipo 2↓ secrezione insulinica↓ utilizzazione del glucosio↑ Produzione epatica del glucosioFattori ambientali:glucotossicitàaltriDIABETE TIPO 2: STORIA NATURALESensibilità insulinica30 %50 %70 %100 %Secrezione insulinicaDM tipo50 %2IGT70-100 %Alterato150 %metabolismo delglucosioNormale tolleranza al glucosio 100 %From LG Groop. Diabetes Obes Metab 1999; 1(suppl 1):S1-S7.Latent Autoimmune Diabetes in Adults(LADA)•Diabete nell’adulto: tipo 2 o tipo 1 a lenta insorgenza?•Almeno il 10-15% degli adulti con Diabete potrebbe avere ilLADA, che potrebbe costituire più del 50% dei casi diDiabete senza obesità.•La presenza degli autoanticorpi permette una più correttaclassificazione di questi casi,consentendo una terapia appropriata.•Possono essere presenti tutti i marcatori,singolarmente o inassociazione: GADA,IAA,ICA,IA-2•Rispetto agli altri marcatori il livello dei GADA resta stabilepiù a lungo, consentendo una diagnosi retrospettiva.Casi/100000/anno5040302010EpidemiologiaP.Zimmet,DiabetesCare,19990FinlandiaItalia (Sardegna)SveziaDanimarcaUSA (Roch.,MN)ScoziaUSA (non Ispanici)Canada (Prince E.)G.B. Irlanda nordG.B. OxfordAustralia (NSW)G.B. YorkshireUSA (Allegh.,PA)Australia (WA)Nuova ZelandaLussemburgoPaesi BassiEstoniaSpagnaSudanBelgioIslandaUSA (S. Diego, CA)GreciaCanada (Montreal)FranciaAustriaUngheriaBrasilePortogalloIsole VerginiGermaniaItalia (Lombardia)SloveniaPoloniaItalia (Abruzzo)IsraeleRomaniaRussiaAlgeriaKuwaitCubaHong KongGiapponeCorea

Prevalenza (%)35302520151050PREVALENZA DEL DIABETEIN DIVERSE CLASSI DI ETA’Finlandia Italia Sveziaetà (anni)45-5455-6465-7475-EpidemiologiaPer studiare l’epidemiologia del diabete in etàpediatrica sono stati istituiti:• WHO DIAMOND Study (progetto multinazionalecoordinato dalla OMS (oltre 80 Paesi partecipantinei 5 continenti),• EURODIAB ACE Study (progetto finanziatodall’Unione Europea, coinvolgente 24 regionid’Europa)Nel nostro Paese:• RIDI (Registro Italiano del Diabete Infantile)Adapted from different referencesNuove acquisizioni• Aumento dell’incidenza del diabete nel bambino inmolti Paesi (circa 3-5% per anno)• Epidemie (in Polonia, in Nuova Zelanda, in Estoniae negli Stati Uniti), per la maggior parte nella primametà degli anni ’80• Stagionalità (aumento dell’incidenza nei mesiinvernali)• Differenze di incidenza nelle varie età pediatriche• In alcuni Paesi è stata osservato un significativoincremento dell’incidenza nei primi 5 anni• Non vi sono sostanziali differenze tra maschi efemmineStoria naturaleFattori genetici•Familiarità della malattia• Associazione con antigeni diistocompatibilità (HLA-DR3, DR4 e DQ2)•Possibili geni candidati (Tabella 3)Tabella 3LOCUS CROMOSOMA GENE CANDIDATOIDDM 1 6p21 HLA2 11p15 Insulin VTNR3 15q264 11q135 6q256 18q217 2q318 6q279 3q21-q2510 10p13-q1111 14q24-q3112 2q33 CTLA-413 2q34-q351415 6q2116 7p13Fattori ambientaliFattori ambientali (aumento di incidenza inpopolazioni migranti, studi su gemelli, epidemiein alcune regioni, etc.):• Infezioni virali (Echovirus, Coxsackie A e B)• Alimenti (proteine del latte vaccino, glutine,vitamina D, altri)• TossineI fattori ambientali favoriscono l’instaurarsi deimeccanismi autoimmunitari che conducono alladistruzione delle beta-cellule

Meccanismi autoimmunitariSintomatologia Autoanticorpi circolanti diretti contro le celluleinsulari (ICA) si ritrovano nella maggior partedei soggetti con T1DM di recente diagnosi Gli ICA ad alto titolo (> 20 unità JDF)predicono un rischio del 40-60% nei successivi5-7 anni Gli ICA e gli altri auto-anticorpi sono presentinel periodo di “prediabete” Quando sono presenti anticorpi multipli, lacapacità predittiva aumentaIl diabete mellito di tipo 1 esordisce nellamaggiorparte dei bambini con:• poliuria (pollachiuria, nicturia, enuresi)• polidipsia• iperfagia• dimagrimentoIn alcuni Paesi e popolazioni ed in alcunecircostanze può avere un’insorgenza atipica.IndaginiCliniche e Laboratoristiche• Glicemia, glicosuria, chetonuria, chetonemia,emoglobina glicosilata• Markers autoimmunitari (anticorpi anti-insula,ICA, anti-glutamicodecarbossilasi, GAD,anti-insulina, IA2, anti-tirosina fosfatasi)• Fattori di rischio personali e familiari (obesità,storia familiare di diabete mellito di tipo 1e/o 2, caratteristiche di trasmissioneautosomica dominante, MODY)

SensitivityCommentInsulin 49-92% Higher levels young childrenGAD (Glutamic acidHigher sensitivity adult onset84%Decarboxylase)type 1AICA512/IA-2 74%Tyrosine Phosphatase likemoleculeIA-2β/Phogrin 61%Tyrosine Phosphatase likemoleculeCarboxypeptidase H 10% InfrequentGLIMA38 14-38% Not yet sequencedGM2-1 ?Ganglioside: ChromotographyassayICA69 ?Western blot assay with poorspecificityICA12

ICA NEL PAZIENTE DIABETICOIl maggiore ingrandimento mette in evidenza positivitàverso le cellule β: si osserva una fluorescenza di tipogranulare nel citoplasma di una parte delle cellule insulari.Cellule βCellule α,δ,PP negative

Gli anticorpi anti-insulina (IAA) sonoautoanticorpi presenti in soggetti mai sottopostia terapia con insulina esogena e sono diversidagli anti-insulina (IA) diretti contro l’ormoneesogenoGli IAA sono marcatori di autoimmunitàspecifica per le cellule β del pancreas; sono diclasse IgG.Correlazione inversa con l’etàScompaiono nel tempoCorrelano con una più rapida evoluzioneInsulin Autoantibodies:A Chain L13IAA:InsulinAutoAntibodiesBDCInsulinReceptorBindingRegion•Gli IAA riconoscono un epitopoconformazionale dell’Insulina(dovuto allastruttura terziaria) con leucina in posizione 13della catena alfa.•Più frequenti nell’ infanzia che nell’età adulta.90% < 5 anni71% 5-10 anni50% 10-15 anni•Metodica di riferimento: R.I.A.( 125 I)

Anticorpi anti-trasportatore 8dello zinco = a-ZnT8Le proteine che trasportano lo zincohanno un ruolo chiave nella funzionesecretoria di insulinaProteina composta da 360 AADiverse varianti polimorficheOltre il 65% dei affetti da DMT1 èpositivo per anti-ZnT8Gli a-ZnT8 compaiono, nella fase preclinicadel DMT1 dopo IAA e GADALa prevalenza degli a-ZnT8 risulta bassanella prima infanzia, presenta un picconell’adolescenza avanzata e si riduce alcrescere dell’etàLa presenza deglia-ZNT8 è predittiva di unarapida evoluzione verso la malattiaconclamataSpecificità molto elevataStages in Development of Type 1 DiabetesGENETICALLY AT RISKBETA CELL MASSGENETICPREDISPOSITIONINSULITISBETA CELL INJURYMULTIPLE ANTIBODYPOSITIVELOSS OF FIRST PHASEINSULIN RESPONSE“PRE”-DIABETESDIABETESJ. SkylerTIMENEWLY DIAGNOSED

Gestational Diabetes: Risk at 2 years Type 1 Diabetes byAutoantibodiesICA, GAD65, ICA512(IA-2)90807060504030201000 Ab >=1 Ab 1 Ab 2 Ab 3 AbSensitivity GAD=63%; Sensitivity 3 Abs=82%Ziegler et al. Diabetes 1997: 46:1459-67, N=437

Copyright ©2004 The Endocrine SocietyFIG. 2. Autoantibody profiles of three individuals followed in DAISY representing transient,persistent, and prediabeticsBarker, J. M. et al. J Clin EndocrinolMetab 2004Barker, J. M. et al. J Clin Endocrinol Metab 2004;89:3896-3902• Su 162 bambini con almeno 1 anticorpo positivo (GAD,IA2 e IAA) e monitorati per un periodo medio di 4.06anni si è evidenziato che:• Nel 31% era un falso positivo• Nel 31% era una positività transitoria• Nel 36% era una persistente positività• Qualora alla prima visita era presente più di unanticorpo in associazione al genotipo HLA DR3/4 DQ8la persistente positività era certa• Solo la presenza del genotipo HLA DR3/4 DQ8 erapredittivo di progressione in diabete tipo IPERCENTUALE DI POSITIVITA' AUTOANTICORPI IN 175PAZIENTI PEDIATRICI CON T1DM8074,370605040302010023,4TPOTIR8 9,7 9,4tTG33,11 2 3 4 5 6a-TPO a-TIR a-tTG EMA a-GAD a-IA2EMAGADIA2175 pazienti condiabete tipo I% di positività per a-GADe/o a-IA2 = 80%56.3% di positivitàper a-TPO e/oa-TG = 23.6%16.8 4.74.62.20 2.8% di positivitàper a-tTG=9.7%% di copresenza dei diversi autoanticorpiassociati a diabete tipo I, tiroidite autoimmune eceliachia

175 pazienti condiabete tipo I% di positività per a-GADe/o a-IA2 = 80%56.3% di positivitàper a-TPO e/o16.8 4.72.24.6 0 2.8% di positivitàper a-tTG =a-TG = 23.6%9.7%% di copresenza dei diversi autoanticorpiassociati a diabete tipo I, tiroidite autoimmune eceliachia•Gli anticorpi anti-TPO compaiono insoggetti anti-GAD positivi, ma non siassociano con positività per anti-IA2 oanti-insulina. Nella maggioranza deibambini con positività per anti-GAD eanti-TPO gli anti-GAD compaiono primadegli anti-TPO.Il rischio cumulativodi sviluppare anticorpianti-TPO è del 20.3%dopo 14 anni.•Il rischio di sviluppare anti-TPO è piùelevato nel sesso femminile, in bambinicon ambedue i genitori diabetici e siassocia al genotipo HLADRB1*03/DRB1*04-DQB1*0302.

RIA-EIA a-GAD N=51 r = 0,944RIA-EIA a-IA2 N=56 r = 0,915CORRELAZIONE ANTI-GAD RIA ADALTIS-ELISA EUROIMMUN r = 0,944CORRELAZIONE ANTI-IA2 RIA ADALTIS-ELISA EUROIMMUN r =0,9156060555550504545RIA ANTI-GAD U/ml40353025201510501 10 100 1000 10000ELISA ANTI-GAD IU/mlRIA ANTI-IA2 U/ml40353025201510501 10 100 1000 10000ELISA ANTI-IA2 IU/mlEIA-EIA a-GAD N=60 r = 0,995EIA-EIA a-IA2 N=53 r = 0,991EIA DIA METRA MENARINI ANTI-GADIU/mlCORRELAZIONE ANTI-GAD EIA EUROIMMUN-EIA DIA METRAMENARINI2752502252001751501251007550250r = 0,9950 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275EIA EUROIMMUN ANTI-GAD IU/mlEIA DIA METRA-MENARINI ANTI-IA2IU/mlCORRELAZIONE ANTI-IA2 EIA EUROIMMUN-EIA DIA METRA-MENARINI450400350300250200150100500r = 0,9910 50 100 150 200 250 300 350 400 450EIA EUROIMMUN ANTI-IA2IU/mlTerapia insulinicaGli scopi del trattamento insulinico del diabetemellito di tipo 1 in età evolutiva sono:• Normalizzare la glicemia (ottimizzare HbA1c)• Evitare l’ipoglicemia• Assicurare una buona crescitaMalattie e condizioni associate• Malattie cutanee associate al diabete• Osteopenia• Problemi odontoiatrici• Cura dei piedi• Malattie della tiroide (tiroidite di Hashimotoed ipotiroidismo, morbo di Graves)• Morbo di Addison• Gastrite atrofica• Malattia celiaca• Altre malattie autoimmuni

Complicanze• Già durante l'adolescenza (o comunque 2-5anni dopo l’esordio del diabete) possonoevidenziarsi le prime alterazioni strutturalie funzionali relative alle complicanzemicrovascolari.• Nei bambini e negli adolescenti l'angiopatiadiabetica è costituita principalmente dallamicroangiopatia (microcircolo retinico eglomerulare)• La neuropatia diabetica e la macroangiopatiasono le altre due principali complicanzetardive