Ранняя диагностика диабета
Однако возникает вопрос: зачем разрабатывать новые тесты, когда можно просто сканировать геном пациента и оценить риск возникновения тех или иных патологий? Дело в том, что большинство хронических болезней появляется в результате сложных взаимодействий факторов среды и многих генов, каждый из которых вносит свой небольшой вклад в патогенез. Так что выявление «подозрительных» генов далеко не всегда указывает на возникновение в будущем аутоиммунного заболевания и уж тем более не позволяет определить, когда это произойдет. Конечно, анализ ДНК пациентов с генетической предрасположенностью к тому или иному недугу не помешает: он поможет выявить тех, кто нуждается в скрининге на наличие аутоантител, сигнализирующих о том, что процесс запущен.
Наблюдения за больными диабетом 1 типа показали, что заболевание проявляется в детском или юношеском возрасте, когда иммунная система атакует бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие гормон инсулин, который обеспечивает поглощение глюкозы из крови. При дефиците инсулина клетки лишаются жизненно важного источника энергии, уровень глюкозы в крови повышается, что часто приводит к потере зрения, печеночной недостаточности и многим другим осложнениям.
Еще 40 лет назад не было установлено, что диабет 1 типа является аутоиммунным заболеванием. Почему погибают бета-клетки, также было неизвестно. В 1970-х гг. бельгийский исследователь Уилли Джептс (Willy Gepts) изучил поджелудочную железу ребенка, умершего от осложнений диабета, и обнаружил в островках Лангерганса, где находятся бета-клетки, скопление лимфоцитов (признак вероятной аутоиммунной активности). Вскоре Франко Боттаццо (Franco Bottazzo) из Мидлсексской больницы в Лондоне установил, что кровь больных диабетом 1 типа, в отличие от крови здоровых людей, реагирует на островки Лангерганса. Это свидетельствует о том, что в крови первых циркулируют аутоантитела к бета-клеткам организма-хозяина. Начались поиски аутоантигенов (специфических молекул, на которые нацелены аутоантитела) в бета-клетках.
На рисунке – микрофотография островка Лангерганса, инкубированного с кровью больного диабетом 1 типа. Зеленые флуоресцентные пятна – аутоантитела, темные области – места, где нет островков.
После 20 лет исследований были идентифицированы три основных аутоантигена в поджелудочной железе больных диабетом 1 типа: сам инсулин, фермент под названием декарбоксилаза глутаминовой кислоты (GAD) и белок, известный как островковый антиген-2 (IA2). Последний был открыт моей группой, работавшей в системе Национальных институтов здравоохранения.
Участвуют ли аутоантитела, связывающиеся с этими белками, в разрушении бета-клеток, пока неизвестно. Но, как показали высокочувствительные тесты, в 70–90% случаев они присутствуют в организме больных диабетом 1 типа. Сегодня такие процедуры используются в целях диагностики, а также для того, чтобы различить типы диабета 1 и 2 (последний обычно диагностируется у подростков с избыточным весом и не связан с аутоиммунностью). Удивительно, но тест оказался положительным для ~5% больных диабетом 2-го типа. Может быть, был ошибочен поставленный им ранее диагноз, или они страдали диабетом смешанного типа?
Уроки диабета
Мысль о том, что аутоантитела (компоненты иммунной системы, провоцирующие атаку на органы и ткани собственного организма) могут служить сигналом, предупреждающим о надвигающейся болезни, появилась у ученых, когда они пытались установить первопричину диабета 1 типа. Их исследования показали, что основой этой формы диабета служит атака компонентов иммунной системы организма на бета-клетки поджелудочной железы, в которых образуется инсулин, и что аутоантитела начинают реагировать на вещества, вырабатываемые бета-клетками, задолго до появления симптомов заболевания. Последние обнаруживаются лишь тогда, когда неповрежденными остается слишком мало клеток, чтобы удовлетворить потребность организма в инсулине.
Атака на бета-клетки начинается с проникновения Т- и В-лимфоцитов (компонентов иммунной системы) в островки Лангерганса, где и находятся бета-клетки. Наиболее серьезные разрушения производят Тклетки, но когда они выполняют свою задачу, в дело вступают В-лимфоциты, которые высвобождают антитела к белкам, вырабатываемым бетаклетками, прежде всего к инсулину.
Затем вступают другие антитела. Одни из них атакует белки GAD, другие – IA2. Время и очередность появления антител варьируют
Какое участие принимают аутоантитела к инсулину, GAD и IA2 в разрушении бета-клеток, неизвестно. Однако установлено, что появление этих молекул в организме свидетельствует о повышенной вероятности развития диабета.
Интерес к аутоантителам и к трем упомянутым аутоантигенам возрос после того, как выяснилось, что они начинают вырабатываться в организме задолго до появления симптомов диабета. Исследователи пришли к такому выводу, наблюдая в течение 10 лет за тысячами здоровых школьников младших классов, у которых в начале испытаний были взяты пробы крови. Как только у кого-то из них обнаруживались симптомы диабета 1 типа, проводился анализ пробы, находящейся в специальном хранилище, с тем, чтобы проверить в ней содержание аутоантител. У подавляющего большинства, кому был поставлен диагноз «диабет 1 типа», в давних пробах крови уже присутствовали один или более типов «предвестников заболеваний», связанных с диабетом.
До появления этих данных некоторые эксперты полагали, что диабет развивается очень быстро – возможно, в течение нескольких недель. Оказалось, что в большинстве случаев иммунная система атакует поджелудочную железу долгие годы. В это время и проявляются первые симптомы заболевания: повышается аппетит, появляется чувство жажды, выделяется избыточное количество мочи.
Важно, что в результате проведенных испытаний врачи научились заблаговременного определять у ребенка риск развития диабета 1 типа: достаточно сделать анализ крови и посмотреть, присутствуют ли в ней упомянутые аутоантитела. По оценкам клиницистов, если обнаружены «предвестники заболеваний» только одного типа, то симптомы диабета проявятся в течение пяти лет с вероятностью 10%, если двух типов – то 50%, а если трех – то с вероятностью 60–80%.
Открытие «предвестников диабета» навело исследователей на мысль, что аналогичные аутоантитела присутствуют и при других аутоиммунных заболеваниях. Особый интерес представлял ревматоидный артрит, встречающийся в человеческой популяции с частотой 1%. В этом случае иммунная система атакует и разрушает места сочленения в суставах, вызывая их опухание и хроническую боль.
Области применения аутоантител-предвестников
Оценка риска: определение вероятности того, что у пациента разовьется то или иное заболевание, и принятие превентивных мер
ВременнАя оценка: прогнозирование вероятных сроков появления симптомов
Оценка текущего состояния больного: определение стадии заболевания и скорости его прогрессирования
Упрощение клинических испытаний: выявление пациентов с высокой вероятностью развития редкого заболевания позволяет ограничить число испытуемых
А это ссылка:
http://www.cbio.ru/modules/news/article ... oryid=2890
Там есть и рисунки как это происходит...