Причины диабета 1 типа: инфекции во время беременности и искусственное вскармливание

В разных странах мира периодически регистрируется резкое увеличение заболеваний сахарным диабетом 1 типа, не укладывающееся в естественную вариабельность заболеваемости.

Такое происходило в Норвегии - в 30-х годах ХХ века, в Латвии - в 1985 г., в Эстонии - в 1986 г., на западе Польши - в 1982—1984 гг., в Москве - в 1983 и 1985 г.Было высказано предположение, что вероятной причиной «эпидемий» диабета 1 типа может служить экзогенный фактор, имеющий относительно короткий инкубационный период, приводящий к быстрой деструкции бета-клеток и манифестации болезни.

В результате аналитико-эпидемиологических исследований было выявлено множество факторов, напрямую или опосредованно влияющих на возможность инициации и проявления сахарного диабета 1 типа. Среди них, наряду с генетической предрасположенностью, основными считаются:

• вирусы (Коксаки, паротита, краснухи, цитомегаловирусы, менинговирусы, реовирусы, вирус лимфоцитарного хориоменингита, ретровирусы);
• токсины (аллоксан, стрептозотоцин);
• вакцинация;
• стресс;
• характер питания.

В последние годы обсуждается возможное влияние инфицирования овощей и корнеплодов почвенными бактериями (стрептомицетами, продуцирующими стрептозотоцин и бафиломицин) на инициацию процесса гибели бета-клеток поджелудочной железы. Не исключается негативное влияние малых доз ионизирующего излучения на инициацию диабет-ассоциированной аутоагрессии.

Имеются указания на прямую зависимость заболеваемости сахарным диабетом 1 типа от химического загрязнения, в частности, от интенсивности применения пестицидов и минеральных удобрений. Однако, этот факт требует дальнейшего изучения. Есть мнение, что токсические вещества облегчают последующее влияние вируса на инициирование аутоиммунной реакции. В то же время, до сих пор не получено абсолютных и убедительных доказательств, что какой-либо из этих факторов вызывает эпидемические вспышки диабета.

Если у ребенка или взрослого человека диагностировали сахарный диабет типа 1 или типа 2, то большую помощь вам окажет сайт http://diabet-med.com/. Это самый полезный сайт на русском языке для больных диабетом и врачей эндокринологов. Узнайте, как с помощью правильной диеты при диабете поддерживать все время низкий сахар в крови, как у здоровых людей.

На основании данных о динамике заболеваемости сахарным диабетом 1 типа, бронхиальной астмой и другими заболеваниями в XX в. проводится параллель между их развитием и глистными инвазиями, в частности, энтеробиозом. Указанные связи позволили А. М. Gale сформулировать «гигиеническую» гипотезу развития аутоиммунных заболеваний в целом и сахарного диабета 1 типа в частности. Суть данной гипотезы сводится к модуляции гельминтами иммунной системы ребенка, приводящей к изменению качества иммунного ответа с последующим развитием аутоагрессии. Данная гипотеза не основана на широкомасштабных эпидемиологических исследованиях и требует дальнейшего изучения.

Роль вирусов и вакцинации в развитии диабета 1 типа

Не подвергается сомнению роль вирусов в инициации диабет-ассоциированной аутоагрессии у лиц с генетической предрасположенностью к сахарному диабету 1 типа, приводящей к клинической манифестации заболевания. Именно поэтому связь манифестации диабета с вирусными инфекциями, в том числе с эпидемическими вспышками, кажется вполне закономерной. В то же время, такой патогенетический механизм предопределяет наличие определенного срока, необходимого для инициации и развития патологического процесса, между перенесенной вирусной инфекцией и манифестацией диабета 1 типа.

Ранее уже указывалось, что отмечен сезонный характер манифестации сахарного диабета 1 типа в Европе с пиком заболеваемости в зимние месяцы. Сезонность манифестации этого тяжелого заболевания ассоциируется с инфекциями, вызываемыми вирусами гриппа, парагриппа, аденовирусами и др. По данным Государственного регистра России, в Москве 58,7% детей перенесли вирусную инфекцию за 6—10 месяцев до начала у них диабета 1 типа. В то же время отмечено увеличение количества больных диабетом 1 типа в течение 1—2 лет после массового заболевания эпидемическим паротитом.

В научном мире отсутствует единая точка зрения о роли вирусных инфекций и механизмах индукции вирусами аутоиммунной деструкции бета-клеток поджелудочной железы. Большое количество вирусов (Коксаки В, краснуха, эпидемический паротит, цитомегаловирус, вирус Эпштейн-Барр, вирус ветряной оспы и др.) было зафиксировано в качестве агентов внешней среды, участвующих в развитии диабета. При этом в настоящее время определены потенциальные возможности различных вирусов в инициации сахарного диабета 1 типа. Наиболее доказанным является участие ряда энтеровирусов и вируса краснухи в развитии заболевания. В то время как роль цитомегаловируса, вируса Эпштейн-Барра, вируса эпидемического паротита, ретровирусов и ротавирусов окончательно не доказана.

Согласно современным представлениям, участие вирусов в развитии сахарного диабета 1 типа реализуется двумя различными путями: прямой атакой бета-клеток индукцией аутоиммунного процесса.

Считается, что и в случае прямого цитопатического действия вирусной инфекции в конечном итоге осуществляется запуск аутоиммунного процесса. Рассматриваются различные механизмы инициации аутоагрессии, включающие: молекулярную мимикрию вирусов с антигенами бета-клеток; локальный иммунный ответ на инвазию вируса с последующей активацией ряда находящихся в покое лимфоцитов памяти; инициацию сильного иммунного ответа в инфицированном организме путем экспрессии суперантигена, не нуждающегося в процессинге в антиген-презентующей клетке.

Анализ опубликованных данных крупных научных исследований в области изучения диабета 1 типа убедительно свидетельствует о влиянии внутриутробного инфицирования вирусом краснухи на манифестацию этого заболевания. Отмечено, что у детей и подростков, инфицированных внутриутробно вирусом краснухи, сахарный диабет 1 типа развивается в 12— 20% случаях с инкубационным периодом в 5—20 лет, что существенно превышает показатели первичной заболеваемости в группе сравнения. Многочисленные наблюдения свидетельствует о достоверно увеличенном риске развития диабета 1 типа у лиц, матери которых во время беременности были инфицированы вирусом Коксаки В (источник - статьи A. Kukreja и N. К. Maclaren).

Получены данные, что последовательность из 9 аминокислотных остатков в белке вируса Коксаки В, цитомегаловируса, вируса герпеса, кори, гепатита С, рино- и флавивирусов, а также бактерии Haemophilus influenzae идентичны эпитопу внутриклеточной части тирозинфосфатазы IA-2 - важнейшего специфического антигена бета-клеток поджелудочной железы. В результате было высказано предположение, что эти вирусы также могут инициировать или же усиливать аутоиммунные процессы против бета-клеток путем молекулярной мимикрии.

На риск будущего развития сахарного диабета 1 типа при инфицировании вирусными инфекциями особо влияет возраст. Анализ литературных данных показал, что внутриутробные инфекции, в частности внутриутробное инфицирование краснухой или вирусом коксаки В4 у генетически предрасположенных лиц, в большом проценте случаев приводит впоследствии к возникновению диабета 1 типа. Согласно опубликованным данным, влияние инфицирования в другие периоды жизни на риск развития диабета сомнительно. Одни исследователи утверждают, что перенесенные инфекционные заболевания в раннем детском возрасте (до 3 лет) при неокрепшей, развивающейся иммунной системе увеличивают риск заболеваемости сахарным диабетом 1 типа. В то же время, не тяжелые инфекционные заболевания в дошкольном возрасте обладают «тренирующим» действием на иммунную систему и снижают риск заболевания диабетом 1 типа. Другие авторы считают, что при перенесении легких инфекций даже в младенческом возрасте (до 6—12 мес) риск заболевания диабетом снижается.

По мнению многих авторов, фактором, инициирующим заболевание, может оказаться не только вирусная инфекция, но и вакцинация, сопровождающаяся остройаллергической реакцией. Многие исследователи в разных странах наблюдали за тенденциями заболеваемости детским диабетом в зависимости от изменений в национальных программах иммунизации. Однако полученные результаты достаточно разноречивы: если в одних из них утверждается, что широкое распространение вакцинации приводит к увеличению риска развития сахарного диабета 1 типа, то другие свидетельствуют об обратном процессе. По данным шведской национальной программы иммунизации, исключение вакцинации как вакциной BCG (БЦЖ), так и вакциной от коклюша не оказывает значимого влияния на риск развития диабета 1 типа у детей. В то же время исследование EURODIAB Substudy 2 подтверждает данные о защитном эффекте противотуберкулезной вакцинации BCG (БЦЖ) на заболеваемость сахарным диабетом 1 типа

В Швеции определяли наличие связи между перенесенными заболеваниями корью, эпидемическим паротитом и краснухой, а также иммунизацией вакциной против этих инфекций и повышенными уровнями аутоантител против антигенов щитовидной железы (тироглобулин, тиропероксидаза) и бета-клеточных антигенов. Установлено, что у детей с повышенным до прививки уровнем антител против вируса краснухи регистрировались более высокие уровни островково-клеточных аутоантител. В то же время уровни антител к антигенам щитовидной железы у детей с предшествующей естественной инфекцией кори или эпидемического паротита или же проведенной вакцинацией против этих инфекций были ниже, чем при отсутствии этих инфекций или вакцинации к ним. В результате был сделан вывод об отсутствии связи между вакцинацией против кори, эпидемического паротита, краснухи в детском возрасте и возникновением аутоиммунных расстройств.

Наиболее крупным из исследований влияния различных вирусных инфекций и вакцинаций на манифестацию сахарного диабета 1 типа в возрасте до 15 лет является многоцентровое популяционное исследование EURODIAB Substudy 2, проведенное в 7 странах Западной Европы по принципу “случай - контроль” на 1028 детей с манифестацией диабета в возрасте до 15 лет и 3044 здоровых ребенка.Суммарные результаты исследования EURODIAB Substudy 2 свидетельствуют, что перинатальные и ранние неонатальные инфекции ассоциированы со статистически достоверным риском развития сахарного диабета 1 типа. Не получены доказательства модуляции риска развития диабета при проведении вакцинации против туберкулеза, полиомиелита, столбняка, дифтерии, коклюша, краснухи, кори, эпидемического паротита, а также гриппа и их связи между частотой развития диабета 1 типа и тестируемыми детскими инфекциями. В то же время, выявлено, что общее количество инфекционных заболеваний в дошкольном возрасте имеет защитный эффект в плане развития диабета 1 типа. Возможно, этот эффект проявляется через специфическое «тренирующее» воздействие на развивающуюся иммунную систему.

Влияние особенностей питания на развитие диабета 1 типа

Благодаря аналитически-эпидемиологическим подходам к анализу манифестации сахарного диабета 1 типа была предположена связь проявления диабета с характером питания. В последние десятилетия XX века получены данные о том, что употребление коровьего молока в первые несколько месяцев жизни ребенка увеличивает риск диабета 1 типа. Как свидетельствуют результаты эпидемиологических исследований, грудное вскармливание реже, чем искусственное, ассоциируется с будущим развитием сахарного диабета 1 типа у детей. Впервые исследования, позволившие сделать такой вывод, были проведены К. Borch-Johnsen и Н. К. Akerblum в странах Северной Европы (Финляндия, Швеция, Норвегия). В то же время, повторение аналогичных исследований в других регионах мира продемонстрировало противоречивые результаты. Это диктует необходимость дальнейших исследований. Метаанализ, проведенный по опубликованным ранее данным, позволил сделать вывод о наличии слабой, но статистически значимой взаимосвязи раннего прекращения грудного вскармливания и частоты развития диабета 1 типа.

Установлены механизмы, провоцирующие аутоиммунную реакцию и инициирующие манифестацию сахарного диабета 1 типа при раннем включении в питание ребенка коровьего молока. Это сывороточный бычий альбумин (белок ABBOS), похожий по своей структуре на белок бета-клеток поджелудочной железы, а также бета-казеин, гомологичный по последовательности аминокислот белкам бета-клеток, являющимися транспортерами глюкозы. При этом из двух основных вариантов казеина — А1 и А2 - только первый провоцирует развитие диабета. Механизмом индукции аутоиммунного процесса в данном случае является молекулярная мимикрия: участок белка коровьего молока на 80—82% идентичен участку молекулы IA-2, являющейся одним из основных антигенов бета-клеток.

Одновременно отмечается, что не только употребление коровьего молока в первые месяцы жизни, но и просто раннее прекращение грудного вскармливания склоняют генетически предрасположенных лиц к развитию аутоиммунных процессов в бета-клетках поджелудочной железы. Продолжается международное исследование The Nutritional Prevention of IDDM Trial, целью которого является оценка влияния исключения употребления коровьего молока в младенчестве на частоту будущего развития сахарного диабета 1 типа у родственников 1-й степени родства больных диабетом. Это исследование позволит окончательно и с высокой степенью достоверности ответить на вопрос о наличии или отсутствии связи между грудным вскармливанием, вскармливанием коровьим молоком и манифестацией сахарного диабета 1 типа.

Аналогичная неоднозначная ситуация сложилась и с вероятностью инициации аутоиммунного процесса нитро-соединениями, содержащимися в копченостях и плохо очищенной воде, которые широко используются в рационе питания у взрослых. Среди факторов, способных вызывать аутоиммунную агрессию с последующей манифестацией сахарного диабета 1 типа, рассматривается избыточное содержание цинка в воде и продуктах питания, а также использование в пищу инфицированных почвенными стрептомицетами овощей (редиса, картофеля, моркови). М. A. Myers высказывает предположение, что продуцируемые стрептомицетами токсины способны нарушать продукцию вакуолярной АТФ-азы в панкреатических бета-клетках, что вызывает их разрушение и инициацию аутоагрессии. Данное предположение получило подтверждениев эксперименте на мышах, однако в человеческой популяцииэпидемиологические исследования, позволяющие достоверно подтвердить выдвинутую гипотезу, до настоящего времени не проводились.

В последние годы активно дебатируется вопрос о возможной взаимосвязи риска развития cахарного диабета 1 типа с обеспеченностью организма витамином Д. Как известно, уровень инсоляции в северных широтах значительно ниже, чем в южных. Следствием этого являются различия в содержании витамина Д в организме жителей севера и юга. Выявляющийся параллелизм между северо-южным градиентом заболеваемости диабетом 1 типа и градиентом содержания витамина Д в организме явился предпосылкой для выдвижения гипотезы о связи между заболеваемостью диабетом и наличием достаточного количества витамина Д в организме.

В странах Скандинавии было отмечено. что употребление в пищу печени трески во время беременности снижает риск манифестации сахарного диабета 1 типа у детей в первые годы жизни (наблюдение проводилось до 5-летнего возраста). Позднее С. Mathieu и соавторами было выявлено иммуномодулирующее влияние витамина Д и его негиперкальциемических аналогов. Аргументами в пользу влияния витамина Д на манифестацию сахарного диабета 1 типа являются результаты экспериментальных исследований, свидетельствующих о предупреждения развития воспаления островков поджелудочной железы у мышей при использовании негиперкапьциемических аналогов витамина Д. Также отмечается снижение риска заболевания диабетом 1 типа у детей, получающих профилактические дозы витамина Д, и возрастание риска манифестации диабета 1 типа у детей с рахитом. Суммируя результаты проведенных исследований, посвященных данной проблеме, можно сделать вывод о наличии взаимосвязи между дефицитом витамина Д и риском развития сахарного диабета 1 типа.