Descriptores DeCS: DIABETES MELLITUS INSULINO-DEPENDIENTE/inmunología; DIABETES GESTACIONAL/inmunología; ANTICUERPOS/análisis; ISLOTES DE LANGERHANS/inmunología.
La diabetes mellitus insulinodependiente (DMID) es el resultado de la destrucción autoinmune de las células b pancreáticas productoras de insulina.1
Los anticuerpos antiislotes pancreáticos (ICA) siguen siendo los mejores marcadores de riesgo para el desarrollo de la DMID.2 Hasta ahora, ninguno de los otros anticuerpos descritos individualmente han podido desplazar al ICA como el marcador principal de la DMID.3
Los ICA se han encontrado con mayor frecuencia (60-90 %) en pacientes diabéticos insulinodependientes recién diagnosticados clínicamente (DMIDrd), mientras que esta frecuencia va disminuyendo a medida que aumenta la duración de la enfermedad.4,5 Estos anticuerpos también están presentes en el 9 al 24 % de los diabéticos caracterizados inicialmente como tipo II o diabetes autoinmune latente del adulto (LADA o AIDA).5-8 La frecuencia de ICA en familiares no diabéticos de primer grado (padres, hermanos e hijos) de los diabéticos tipo I (FPG) oscila entre 0,9 y 9,0 % 4,5 y entre 1,6 - 38 % en la diabetes gestacional (DG).5,9 En los individuos sanos sin ninguna historia de diabetes esta prevalencia es sólo de 0 - 1,6 %.4,5
En la actualidad se conoce la naturaleza de algunos de los antígenos presentes en las células de los islotes pancreáticos que están relacionados con la autoinmunidad: la enzima ácido glutámico descarboxilasa (GAD), el gangliósido GM2-1 y la enzima tirosina fosfatasa (IA2/ICA512).10-15
Se ha descrito que los ICA son heterogéneos por su diferente: a) patrón de tinción de los islotes pancreáticos humanos, b) reactividad hacia páncreas de ratón y c) reactividad contra algunos determinantes antigénicos de las células de los islotes.
En 1992, 2 grupos de investigadores independientemente reportaron16,17 la existencia de 2 tipos de ICA en diabéticos tipo 1 y familiares de primer grado, un subtipo minoritario de ICA que reaccionan con páncreas humanos y de ratas, pero no reaccionan con páncreas de ratón, mostrando un patrón de tinción restrictivo a las células b _(ICA-R), las cuales parecen ser que van directamente contra el GAD.17 En contraste, hay otro subtipo de ICA+ con patrón no restrictivo (ICA-NR) que reacciona con los páncreas humano, de rata y de ratón, tiñe completamente las células de los islotes y no va dirigido contra el GAD. Este último tiene un alto valor predictivo en el desarrollo de la diabetes tipo I.
El propósito de nuestro trabajo fue conocer las diferencias entre los sueros ICA+ de los sujetos con LADA, DMIDrd, DG y FPG en relación con el título de ICA, tipo de reactividad de los ICA sobre páncreas de ratón (ICA-NR), así como a extractos glucolípidos pancreáticos (REGP) y asociación con la presencia de anticuerpos anti-GAD65.
Las secciones de páncreas de 8 ratones BALB/C de 10 sem de nacidos fueron también usadas para determinar la reactividad de los ICA en páncreas de ratón por el método de inmunofluorescencia indirecta.9
El tejido pancreático lo homogeneizamos con 2 volúmenes de agua fría en una batidora por 2 min, dentro de una cámara fría. Los glucolípidos los extrajimos 2 veces con 20 volúmenes de cloroformo-metanol-agua (C-M-A) por gramo de tejido, en una proporción final de 4:8:3. Los glucolípidos polares los separamos de otros lípidos por partición de fase.18 La fase superior fue secada, redisuelta en cloroformo-metanol 1:4 y desalada en una columna de sephadex LH-20. La fase superior desalada fue secada y redisuelta en agua para su liofilización.
Separamos la fracción cruda de glucolípidos polares en 3 fracciones (Neutral, 0,01M KAc y 0,1M KAc) sobre una columna Fractogel TSK, DEAE, como se ha descrito anteriormente,14 con el fin de conocer sus capacidades de inhibición sobre los sueros ICA positivos a las secciones pancreáticas de ratón. La composición de gangliósidos14 de la fracción glucolipídica cruda es: monosialo-gangliósidos (0,01M KAc): GM3, GM2, 3'-isoLM1, 3'LM1, GM1, Fuc 3'isoLM1; disialogangliósidos (0,1M KAc): GD3, GD1a, 3'6' isoLD1, GD2, GD1b y oligosialogangliósidos (0,1M): GT1b. Los gangliósidos 3'LM1 y 3' isoLM1 tienen una movilidad en HPTLC entre los gangliósidos patrones GM2 y GM1 de cerebro humano.
La reactividad total, parcial o nula de la reacción de los ICA a los extractos glucolipídicos pancreáticos (REGP) la definimos como total, parcial o sin pérdida de la actividad fluorescente en presencia del extracto glucolipídico pancreático (EGP) o fracciones, respectivamente.
Realizamos todos los análisis visuales a ciegas, con muestras analizadas una a continuación de la otra sobre secciones consecutivas congeladas de páncreas humano y de ratón.
(media de cpm muestra desconocida) - (media de cpm control negativo) --------------------------------------------------------------------- (media de cpm control positivo) - (media de cpm control negativo)Las muestras con valores de anticuerpos anti-GAD65 por encima de la media ± 3 DE de la población control fueron consideradas positivas. No encontramos anticuerpos anti-GAD65 en 100 sujetos no diabéticos y sin antecedentes familiares de diabetes. En el primer programa de mejoramiento del GAD en los Talleres de Inmunología de la Diabetes (Orlando, FL) nuestro ensayo mostró una especificidad del 100 % y una sensibilidad del 100 %.
Empleamos el test exacto de Fisher para comparar diferencias en frecuencias entre los grupos estudiados, el de correlación de rangos de Spearman, para comparar el grado de correlación entre anticuerpos anti-GAD65, ICA-NR, REGP de los ICA y títulos de ICA. Los valores de p por debajo de 0,05 los consideramos estadísticamente significativos.
TABLA 1. Frecuencia de títulos altos y bajos en ICA, ICA sobre páncreas de ratón (ICA-NR), anticuerpos anti-GAD65 y reactividad a extractos glucolipídicos pancreáticos de los ICA (REGP) en diabéticos con autoinmunidad latente del adulto (LADA), tipo 1 (DMID), familiares de primer grado de diabéticos tipo 1 (FPG) y diabetes gestacional (DG)
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Los títulos de ICA < 20 UJDF fueron más frecuentes en la DG (60 %, 6/10) en comparación con los pacientes con DMIDrd (21 % 9/43, p = 0,022) y LADA (10 % 2/20, p = 0,072) (tabla 1).
Hubo correlación entre la reactividad de los ICA al páncreas de ratón y los títulos de ICA en DMID sobre páncreas humano (r=0,52, p<0,001) (tabla 2).
TABLA 2. Características de los sueros ICA+ en pacientes diabéticos tipo 1 de recién diagnóstico (DMID)
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TABLA 3. Características de los sueros ICA+ en familiares de primer grado de diabéticos de tipo 1
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TABLA 5. Características de los sueros ICA+ en pacientes con diabetes autoinmune latente del adulto (LADA)
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TABLA 6. Efecto bloqueador sobre el ICA de las fracciones y fase superior de un extracto glucolipídico pancreático humano
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La total y parcial REGP de los ICA en los pacientes con DMIDrd, FPG y DG está incrementada con respecto a los LADA (86 %, 87 %, 80 % vs 15 %; p = 0,001) (tabla 1). La total REGP fue menor en los pacientes con LADA (10 %) que en los sujetos con DMIDrd y FPG (25/43, 58 % y 19/31, 61 %, respectivamente), pero no en comparación con las mujeres con DG (3/10, 30 %) (tabla 1).
La REGP de los ICA no se correlacionó con los títulos de ICA en páncreas humano y de ratón ni con la presencia anticuerpos anti-GAD65 (tablas 2-5).
La diversidad de la naturaleza química de los antígenos reconocidos por estos anticuerpos pudiera ser la explicación de las diferencias entre los grupos estudiados en cuanto a los títulos de ICA. Los estudios de inhibición de los ICA realizados en este trabajo y descritos por otros investigadores así lo comprueban.10-17,20,21 Es bien conocido que la naturaleza e intensidad de la respuesta inmune son influenciadas por la estructura química de los antígenos.
En nuestro estudio, la frecuencia de ICA-NR en los pacientes con DMID fue elevada y en la DG fue baja, lo cual se corresponde con lo reportado en la literatura.20-23 Sin embargo, en los FPG los ICA-NR mostraron mayor frecuencia en comparación con otros estudios.16,23 La escasa frecuencia de ICA-NR en los LADA y en mujeres con DG22,23 nos sugiere que estos anticuerpos tienen poco valor como marcador de la futura deficiencia insulínica a desarrollarse en estos pacientes. De hecho, 2 mujeres con DG desarrollaron DMID y eran negativas para ICA sobre páncreas de ratón (tabla 4). Por otro lado, en los LADA, el 50 % de los casos presentaban una insulinodeficiencia (péptido C en ayunas disminuido) y de ellos ninguno presentó ICA-NR (datos no mostrados). Además, estos resultados también nos indican que los antígenos de los ICA en los sujetos con LADA y DG se encuentran fundamentalmente en el páncreas humano y no en ratón.
El hecho de que los FPG estudiados que desarrollaron DMID presentaron ICA-NR (tabla 3) junto con los datos reportados por otros investigadores, donde se plantea que todos los familiares ICA+ que progresaron hacia la DMID poseían ICA-NR,16,21 sugiere que estos anticuerpos pudieran utilizarse como marcadores complementarios para incrementar el valor predictivo en los FPG con riesgo a desarrollar la DMID, después de la determinación de ICA sobre páncreas humano.
La frecuencia de anticuerpos anti-GAD65 en FPG-ICA+ prediabéticos (48 %), así como la elevada frecuencia en los DMID (70 %), coincide con lo que otros autores señalan sobre la importancia de este anticuerpo en la presentación clínica de la enfermedad.20,24 Analizando los anticuerpos anti-GAD como una subpoblación de los ICA, en períodos tempranos de la destrucción de las células b , cuando aún existen pocos antígenos involucrados en la respuesta inmune contra las células secretoras de insulina, la presencia o no de anticuerpos anti-GAD genera importantes variaciones en el título de ICA. En los períodos tardíos del daño de las células b como resultado de la liberación de varios antígenos del islote, se activan otros clones de linfocitos lo cual produce diversos anticuerpos y la influencia de los anticuerpos anti-GAD en el título de ICA decrece. Es importante resaltar la correlación existente entre los títulos de ICA y los anticuerpos anti-GAD en los FPG, pero no en los pacientes con DMID recién diagnosticados. Esta correlación confirma que al menos parte de la positividad de estos ICA es debido a la reacción con GAD.10,11 Además, en este trabajo encontramos que la presencia de anticuerpos anti-GAD en los pacientes con LADA coincide con los resultados de otros investigadores en los cuales la mayoría de los individuos ICA+ presentan anticuerpos anti-GAD (95 %, 18/19).25
Distintos autores señalan que la presencia de anticuerpos anti-GAD es superior a los ICA en los pacientes con LADA,25,26 lo que no sucede para el resto de las entidades estudiadas (DMID, FPG y DG).
La baja frecuencia de REGP de los ICA, la baja reactividad con páncreas de ratón y la alta asociación con anticuerpos anti-GAD en los pacientes con LADA, sugiere que probablemente los ICA fundamentalmente van dirigidos hacia GAD en esta entidad. Sin embargo, recientemente Seissler y otros27 encontraron que el ICA de los sujetos LADA no reconocen mayoritariamente a los antígenos GAD65 e IA2, por lo cual sugieren que los antígenos de los ICA en esta entidad deberían ser algunos de los descritos para la diabetes tipo 1 (glucolípidos, ICA69, carboxipeptidasa H y Glioma 38) o sería un nuevo antígeno. El presente trabajo demuestra que los glucolípidos, no son los antígenos mayoritarios de los LADA.
Con respecto a la diabetes gestacional, la baja frecuencia de REGP total de los ICA encontrada, además de la escasa presencia de anticuerpos anti-GAD,23,28 sugiere que además de los glucolípidos existe otro antígeno involucrado en la reacción de los ICA contra las células del islote.
La observación de una alta frecuencia de la REGP de los ICA en los pacientes con DMID y sus familiares de primer grado, confirma que los glucolípidos son los antígenos mayoritarios de los ICA en estas entidades.14
Otros autores10 han encontrado bajas frecuencias de inhibición de los ICA con GAD en estos grupos lo cual refuerza nuestros hallazgos.
Las similares altas frecuencias de ICA-NR y REGP de los ICA en los sujetos con DMID y FPG-ICA+ quizás se deban a que la reactividad de los ICA sobre los páncreas humanos y de ratón compartan un antígeno en común de naturaleza glucolipídica. Recientemente, nosotros describimos que los ICA sobre páncreas de ratón (ICA-NR) reaccionan mayoritariamente contra antígenos de naturaleza glucolipídica, y además, otros autores han demostrado que dichos antígenos se expresan en los islotes de ambas especies.29,30 Por otro lado, el GAD65 no está expresado en los islotes de ratón.20,30
Atkinson y otros10 plantean que los FPG-ICA+ que desarrollarán DMID muestran inicialmente ICA con especificidad a GAD y más tarde, esta respuesta es remplazada hacia antígenos glucolipídicos (no-GAD), fundamentalmente cuando están cercano a la presentación clínica de la DMID. Se ha sugerido que los anticuerpos anti-GAD son marcadores de la destrucción temprana de las células b y que los ICA con reactividad a glucolípidos (no-GAD) lo sean de su destrucción más avanzada.
En conclusión, todos los datos anteriores nos indican que, en los grupos estudiados, el proceso de pérdida de la tolerancia inmunológica es disímil porque los ICA reconocen determinantes antigénicos diferentes. El conocimiento de la heterogenicidad de los ICA en cada entidad nos ayudaría a predecir con mayor exactitud el desarrollo de una insulinodeficiencia: en FPG con el análisis de los ICA sobre páncreas humano y de ratón (ICA-NR), en los LADA con la presencia de anticuerpos anti-GAD65 y/o ICA y en las mujeres con DG a través del estudio preferente de los ICA sobre páncreas humano.
Subject headings: DIABETES MELLITUS, INSULIN-DEPENDENT/immunology; DIABETES GESTATIONAL/immunology; ANTIBODIES/analysis; ISLETS OF LANGERHANS/immunology.
Lic. Eduardo Cabrera Rode. Instituto Nacional de Endocrinología. Zapata y D, El Vedado, Ciudad de La Habana, Cuba. CP 10400.
1Licenciado en Biología. Investigador
Auxiliar. Instituto Nacional de Endocrinología.
2 Licenciada en Bioquímica. Investigadora Aspirante.
Instituto Nacional de Endocrinología.
3 Licenciado en Biología. Investigador Agreado. Instituto
Nacional de Endocrinología.
4 Doctor en Medicina. Especialista de II Grado en Endocrinología.
Profesor Asistente. Instituto Nacional de Endocrinología.
5 Doctor en Medicina. Residente en Endocrinología.
Instituto Nacional de Endocrinología.
6 Licenciado en Biología. Policlínico Humberto
I. Clínica Médica 2, Universidad de Roma «La Sapienza»,
Roma, Italia.
7 Licenciado en Bioquímica. Facultad de Biología.
Universidad de La Habana.
8 Licenciada en Biología. Servicio de Diabetes, Endocrinología
y Nutrición. Hospital de la Santa Creu I Sant Pav. Universidad Autónoma
de Barcelona, España.
9 Profesor Asociado en Endocrinología. Servicio de
Diabetes, Endocrinología y Nutrición. Hospital de la Santa
Creu I Sant Pau. Universidad Autónoma de Barcelona, España.
10 Catedrático en Medicina. Director del Servicio
de Diabetes, Endocrinología y Nutrición. Hospital de la Santa
Creu I Sant Pau. Universidad Autónoma de Barcelona, España.
11 Profesor Primario en Endocrinología. Policlínico
Umberto I, Clínica Médica 2, Universidad de Roma, «La
Sapienza», Roma, Italia.
12 Especialista de II Grado en Endocrinología. Investigador
Titular. Profesor Auxiliar. Instituto Nacional de Endocrinología,
La Habana.