Стадии развития сахарного диабета 1 типа

Постараюсь собрать воедино всю информацию о диагностике сахарного диабета (СД) 1 типа на разных стадиях, поскольку это всегда вызывает много вопросов. Не у самих пациентов (ведь заболевают в основном дети), а у их родственников. Нервные мамы мучают ребенка бессистемными измерениями уровня глюкозы, хотя известно, что лишний стресс никому здоровья не прибавляет (и даже может стать пусковым фактором развития СД 1 типа, об этом далее). Итак, сегодня вы узнаете про 6 патологических стадий развития СД 1 типа и с помощью каких анализов можно выявить болезнь на каждом этапе.

Я уже писал, но напомню еще раз: ГЛЮКОМЕТРЫ очень неточно определяют уровень сахара, поэтому с их помощью нельзя ставить диагноз. У меня в комментариях спрашивали: при измерении уровня глюкозы двумя глюкометрами получилась разбежка более 1 ммоль/л — какому глюкометру больше верить? Любой диагноз должен основываться на точных, контролируемых (проверяемых) методах измерения, которые имеются в лабораториях. А глюкометры предназначены больным сахарным диабетом для самоконтроля в домашних условиях.

Какова вероятность заболеть СД 1 типа, если болеют родственники?

При любом типе сахарного диабета большое значение имеет генетическая предрасположенность (склонность).

При СД 1 типа заболеваемость (по-научному — конкордантность) однояйцевых близнецов (с полностью идентичными генами) равна 30-50%. Это значит, что из 2 однояйцевых близнецов по статистике заболеет лишь один.

При СД 2 типа конкордантность однояйцевых близнецов приближается к 80-100%, то есть при возникновении СД 2 типа у одного из двух однояйцевых близнецов болезнь второго близнеца — только вопрос времени (особенно при наличии ожирения).

Общий риск (среди населения) заболеть сахарным диабетом 1 типа равен 0,4%.
Если один из родителей болен СД 1 типа, риск заболеть у ребенка равен около 5%.
Если больны оба родителя, риск у детей повышается до 21%.

Если болен брат или сестра, риск заболеть у других детей равен от 1% до 15%. Это зависит от набора полученных генов.

Стадии развития сахарного диабета 1 типа

1-я стадия — генетической предрасположенности (склонности к диабету). Эта стадия начинается с рождения (вернее, с зачатия). Учеными были обнаружены разновидности генов, при которых СД 1 типа возникает в несколько раз чаще, чем при их отсутствии. Бывает и наоборот — некоторые гены «защищают» от возникновения диабета.

На первой стадии можно лишь выявить наиболее опасные комбинации генов, чтобы оценить степень риска. Поиск ведут среди генов системы HLA, поэтому сам процесс называется HLA-типирование. Ранее я писал на эту тему отдельную статью.

Читать подробнее: что такое HLA и зачем нужно типирование по HLA.

У половины больных СД 1 типа обнаруживаются HLA-антигены DR4, DQB*0302, и/или DR3, DQB*0201. Их наличие во много раз увеличивает риск развития диабета 1 типа.

2-я стадия — начало аутоиммунного процесса. Иммунная система начинает повреждение и уничтожение собственных клеток поджелудочной железы.

Пусковые факторы для аутоиммунного процесса чаще бывают такими (удается установить лишь у 60% больных):

вирусы (Коксаки В, эпидемического паротита, краснухи, цитомегаловирус, вирус Эпштейна–Барр),
сильный стресс,
некоторые лекарственные и химические средства (диазоксид, противоопухолевый препарат стрептозоцин, краситель аллоксан, устаревший противокрысиный препарат вакор),
особенности питания (молочные смеси с животными белками, продукты с нитрозаминами).

Нитрозамины образуются в желудочно-кишечном тракте человека из пищи, содержащей нитриты или нитраты, при наличии белка (нужны свободные аминогруппы). Эти условия создаются при употреблении колбасы, т.к. в ней достаточно белка и специально добавляется нитрит натрия для придания розовой окраски (иначе любая колбаса была бы серого цвета, как цвет отварного мяса). Нитрозамины образуются также при копчении мясопродуктов и рыбы, при производстве пивного солода.

Основной токсический эффект нитрозаминов связан с их высокой канцерогенностью (вызывают рак). Около 80% исследованных нитрозаминов оказались канцерогенами и мутагенами, а в опытах на животных выявлено еще тератогенное и эмбриотоксическое действие. Подробнее на https://www.vegglife.ru/beware/nitrite.html.

3-я стадия — развитие иммунологических нарушений.

Вначале аутоиммунный процесс идет медленно: многие бета-клетки повреждаются, но только единичные клетки погибают. Функция бета-клеток начинает нарушаться (в первую очередь страдает первая фаза секреции инсулина), но никаких симптомов СД еще нет.

На этой стадии проводятся 2 анализа:

на 4 вида специфических антител к различным структурам бета-клеток,
внутривенный глюкозотолерантный тест для диагностики утраты первой фазы секреции инсулина.

В норме секреция инсулина имеет пульсирующий характер (в виде волн с интервалом 8-14 минут). Считается, что это помогает бета-клеткам синхронизировать свою секрецию друг с другом. При сахарном диабете пульсирующая секреция инсулина исчезает раньше всего (она становится постоянной) и потому является самым первым признаком будущего диабета.

уровень инсулина после начала внутривенной инфузии у здоровых людей

Схематично уровень инсулина после начала внутривенной инфузии глюкозы у здоровых людей.
Хорошо виден пик первой фазы секреции.

У здорового человека различают 2 фазы секреции инсулина. Первая (ранняя, быстрая) фаза длится около 10 минут, в это время в крови наблюдается резкий, но кратковременный скачок уровня инсулина, который подготавливает организм к поступлению глюкозы и других питательных веществ. Далее наступает вторая (поздняя, медленная) фаза. Инсулин секретируется в меньшем количестве, но длительно и более стабильно.

Секреция инсулина в ответ на введение глюкозы у здоровых лиц и больных сахарным диабетом 2 типа

Уже в самом начале развития всех типов сахарного диабета бета-клетки постоянно работают с повышенной нагрузкой, поэтому у них нет в запасе свободного инсулина для экстренного выброса в кровь в первую фазу секреции. Поэтому первая фаза секреции инсулина исчезает (утрачивается). Именно эту утрату первой фазы секреции инсулина (FPIR — first phase insulin response) мы и пробуем найти, проводя внутривенный глюкозотолерантный тест (IVGTT — intravenous glucose tolerance testing). Однако на территории бывшего СССР концентрацию инсулина почти никто не измеряет, поэтому внутривенный глюкозотолерантный тест тоже не проводят, заменяя его на пероральный вариант (прием внутрь), в котором определяют уровень глюкозы. К сожалению, пероральный вариант не позволяет выявить утрату первой фазы секреции инсулина.

4-я стадия — выраженных иммунологических нарушений. На этой стадии вялотекущий аутоиммунный процесс ускоряется, многие бета-клетки погибают или только что погибли.

В этой стадии еще нет клинических симптомов сахарного диабета, но уже определяется нарушенная толерантность к глюкозе.

В анализах крови возможен повышенный уровень глюкозы натощак и обязательно будет повышенный уровень глюкозы через 2 часа при проведении перорального глюкозотолерантного теста.

Антител к различным структурам бета-клеток становится больше, их уровень нарастает. Первая фаза секреции инсулина утрачена уже давно, ее восстановление невозможно.

5-я стадия — клинической манифестации (появления первых симптомов).

На этой стадии 80-90% бета-клеток уже погибли. Клинические проявления болезни отражают степень дефицита инсулина (чем меньше инсулина, тем сильнее выражены симптомы). В этом периоде еще сохраняется остаточная секреция С-пептида, которая свидетельствует о небольшой собственной секреции инсулина организмом.

Подробнее: первые признаки сахарного диабета у детей.

С-петид является «лишней» частью молекулы проинсулина и отбрасывается в процессе образования инсулина. С-петид фармакологически не активен. Вместе с инсулином он выделяется в кровь в равных количествах (по числу молекул), однако С-пептид распадается медленнее и потому уровень С-пептида в крови гораздо более стабилен, чем быстро меняющийся уровень инсулина. По уровню С-петида можно определить уровень собственной секреции инсулина у пациента на инсулинотерапии, потому что лекарственные препараты инсулина не содержат С-пептид. Его уровень измеряют в сложных случаях диагностики сахарного диабета и преддиабета.

На 5-й стадии уровень и разнообразие антител находится на максимальном уровне (но на данной стадии их определяют только для уточнения диагноза, например, в целях диагностики LADA-диабета). В крови натощак обязательно будет повышенный уровень глюкозы. Глюкозотолерантный тест на этой и следующей стадии не проводится, ибо не имеет смысла.

В моче определяют уровень кетоновых тел (их три: ацетон, ацетоуксусная кислота, бета-гидроксимасляная кислота), которые появляются при кетоацидозе.

Стадии развития сахарного диабета 1 типа

Взаимосвязь массы бета-клеток и стадий СД 1 типа в зависимости от времени.
Триггер — спусковой фактор (от англ. trigger — спусковой крючок).

6-я стадия — уменьшения числа и полной потери активности бета-клеток (стадия «тотального» диабета).

Эта фаза является последней и продолжается весь остаток жизни пациента. Без лечения инсулином пациент может умереть от диабетической (гипергликемической) комы, которая имеет три разновидности по механизму развития:

кетоацидотическая,
гиперлактацидемическая,
гиперосмолярная.

Уровень С-пептида очень низок и может снижаться вплоть до нуля (в таком случае СД имеет очень тяжелое течение и нуждается в постоянном контроле и интенсивной инсулинотерапии).

На этой стадии подавляющее большинство бета-клеток уже погибло, больше разрушать нечего, поэтому аутоиммунное воспаление ослабевает, что сопровождается уменьшением видов и количества антител. С годами антитела могут и вовсе исчезнуть из крови. Определять антитела на этой стадии уже не имеет практического смысла.

Дополнительные анализы при сахарном диабете

Гликированный (гликозилированный) гемоглобин (HbA1c) представляет собой соединение молекулы гемоглобина с молекулой глюкозы. Этот процесс происходит без участия ферментов и потому уровень HbA1c отражает средний уровень глюкозы крови за последние 2-3 месяца (наиболее значим последний месяц перед измерением HbA1c, он дает 50% всего показателя). В норме уровень гликированного гемоглобина составляет от 4% до 5,9% и повышается при сахарном диабете. Больным СД рекомендуется измерять уровень HbA1c каждые 3 месяца. Прирост HbA1c на 1% соответствует приросту среднего уровня гликемии на 1,6-1,7 ммоль/л.

HbA1c повышается также при железодефицитной анемии и после спленэктомии (удаления селезенки). Уменьшение гликированного гемоглобина бывает после кровотечений и гемолиза (массового разрушения эритроцитов).

Определение уровня HbA1c выполняется разными методами и поэтому имеет разную точность. Для более точных результатов лаборатории должны иметь оборудование, производители которого сертифированны NGSP (National Glycohemoglobin Standardization Program). Это позволяет минимизировать искажения (интерференции), обусловленные присутствием патологических фракций гемоглобина, например:

HbF — фетальный (у плода),
HbS — гемоглобин при серповидно-клеточной анемии,
карбамилированный (у пациентов с уремией при ХПН).

Фруктозамины — продукты неферментативного соединения глюкозы со свободными аминогруппами аминокислот в белках. В отличие от гликированного гемоглобина, уровень фруктозаминов отражает средний уровень гликемии только за последние 1-3 недели.

При сахарном диабете проводят обследование почек для выяснения микроальбуминурии (разновидность протеинурии) и скорости клубочковой фильтрации, но это уже относится к поиску осложнений сахарного диабета.

Если информации в статье вам показалось недостаточно, заходите на популярный русскоязычный форум по сахарному диабету в тему Предсказать и предотвратить СД1: возможно ли?

Общие сведения

Термин «диабет» происходит из греческого языка и означает «течет, вытекает», таким образом, название болезни описывает один из ее ключевых симптомов – полиурию, выделение большого количества мочи. Сахарный диабет 1 типа называют также аутоиммунным, инсулинозависимым и ювенильным. Заболевание может проявиться в любом возрасте, но чаще манифестирует у детей и подростков. В последние десятилетия отмечается рост эпидемиологических показателей. Распространенность всех форм сахарного диабета составляет 1-9%, на долю инсулинозависимого варианта патологии приходится 5-10% случаев. Заболеваемость зависит от этнической принадлежности пациентов, наиболее высока среди скандинавских народов.

Сахарный диабет 1 типа

Причины СД 1 типа

Факторы, способствующие развитию болезни, продолжают исследоваться. К настоящему времени установлено, что сахарный диабет первого типа возникает на основе сочетания биологической предрасположенности и внешних неблагоприятных воздействий. К наиболее вероятным причинам поражения поджелудочной железы, снижения выработки инсулина относят:

Наследственность. Склонность к инсулинозависимому диабету передается по прямой линии – от родителей к детям. Выявлено несколько комбинаций генов, предрасполагающих к болезни. Они наиболее распространены среди жителей Европы и Северной Америки. При наличии больного родителя риск для ребенка увеличивается на 4-10% по сравнению с общей популяцией.
Неизвестные внешние факторы. Существуют некие воздействия среды, провоцирующие СД 1 типа. Этот факт подтверждается тем, что однояйцевые близнецы, имеющие абсолютно одинаковый набор генов, заболевают вместе лишь в 30-50% случаев. Также установлено, что люди, мигрировавшие с территории с низкой заболеваемостью на территорию с более высокой эпидемиологией, чаще болеют диабетом, чем те, кто отказался от миграции.
Вирусная инфекция. Аутоиммунный ответ на клетки поджелудочной может быть запущен вирусной инфекцией. Наиболее вероятно влияние вирусов Коксаки и краснухи.
Химикаты, лекарства. Бета-клетки железы, производящей инсулин, могут быть поражены некоторыми химическими средствами. Примерами таких соединений являются крысиный яд и стрептозоцин – препарат для онкологических больных.

Патогенез

В основе патологии лежит недостаточность производства гормона инсулина в бета-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. К инсулинозависимым тканям относятся печеночная, жировая и мышечная. При сокращении секреции инсулина они перестают принимать глюкозу из крови. Возникает состояние гипергликемии – ключевой признак сахарного диабета. Кровь сгущается, нарушается кровоток в сосудах, что проявляется ухудшением зрения, трофическими поражениями конечностей.

Недостаточность инсулина стимулирует распад жиров и белков. Они поступают в кровь, а затем метаболизируются печенью в кетоны, которые становятся источниками энергии для инсулиннезависимых тканей, включая ткани головного мозга. Когда концентрация сахара крови превышает 7-10 ммоль/л, активизируется запасной путь выведения глюкозы – через почки. Развивается глюкозурия и полиурия, вследствие чего возрастает риск дегидратации организма и дефицита электролитов. Для компенсации потери воды усиливается чувство жажды (полидипсия).

Классификация

Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, сахарный диабет I типа подразделяют на аутоиммунный (спровоцированный выработкой антител к клеткам железы) и идиопатический (органические изменения в железе отсутствуют, причины патологии остаются неизвестными). Развитие болезни происходит в несколько стадий:

Выявление предрасположенности. Проводятся профилактические обследования, определяется генетическая отягощенность. С учетом средних статистических показателей по стране рассчитывается уровень риска развития заболевания в будущем.
Начальный пусковой момент. Включаются аутоиммунные процессы, повреждаются β-клетки. Антитела уже вырабатываются, но производство инсулина остается нормальным.
Активный хронический аутоиммунный инсулит. Титр антител становится высоким, количество клеток, производящих инсулин, сокращается. Определяется высокий риск манифестации СД в ближайшие 5 лет.
Гипергликемия после углеводной нагрузки. Деструкции подвергается значительная часть вырабатывающих инсулин клеток. Производство гормона уменьшается. Сохраняется нормальный уровень глюкозы натощак, но после приема пищи в течение 2 часов определяется гипергликемия.
Клиническая манифестация болезни. Проявляются симптомы, характерные для сахарного диабета. Секреция гормона резко снижена, деструкции подвержено 80-90% клеток железы.
Абсолютная инсулиновая недостаточность. Все клетки, ответственные за синтез инсулина, погибают. Гормон поступает в организм только в форме препарата.

Симптомы СД 1 типа

Основные клинические признаки манифестации заболевания – полиурия, полидипсия и потеря веса. Учащаются позывы к мочеиспусканию, объем суточной мочи достигает 3-4 литров, иногда появляется ночное недержание. Пациенты испытывают жажду, ощущают сухость во рту, выпивают до 8-10 литров воды за сутки. Аппетит усиливается, но масса тела уменьшается на 5-12 кг за 2-3 месяца. Дополнительно может отмечаться бессонница ночью и сонливость днем, головокружения, раздражительность, быстрая утомляемость. Больные чувствуют постоянную усталость, с трудом выполняют привычную работу.

Возникает зуд кожи и слизистых оболочек, высыпания, изъязвления. Ухудшается состояние волос и ногтей, долго не заживают раны и иные кожные поражения. Нарушение кровотока в капиллярах и сосудах называется диабетической ангиопатией. Поражение капилляров проявляется снижением зрения (диабетическая ретинопатия), угнетением функций почек с отеками, артериальной гипертензией (диабетическая нефропатия), неравномерным румянцем на щеках и подбородке. При макроангиопатии, когда в патологический процесс вовлекаются вены и артерии, начинает прогрессировать атеросклероз сосудов сердца и нижних конечностей, развивается гангрена.

У половины больных определяются симптомы диабетической нейропатии, которая является результатом электролитного дисбаланса, недостаточного кровоснабжения и отека нервной ткани. Ухудшается проводимость нервных волокон, провоцируются судороги. При периферической нейропатии пациенты жалуются на жжение и болезненные явления в ногах, особенно по ночам, на ощущение «мурашек», онемение, повышенную чувствительность к прикосновениям. Для автономной нейропатии характерны сбои со стороны функций внутренних органов – возникают симптомы расстройств пищеварения, пареза мочевого пузыря, мочеполовых инфекций, эректильной дисфункции, стенокардии. При очаговой нейропатии формируются боли различной локализации и интенсивности.

Осложнения

Продолжительное нарушение углеводного обмена может привести к диабетическому кетоацидозу – состоянию, характеризующемуся накоплением в плазме кетонов и глюкозы, повышением кислотности крови. Протекает остро: исчезает аппетит, появляется тошнота и рвота, боль в животе, запах ацетона в выдыхаемом воздухе. При отсутствии медицинской помощи наступает помрачение сознания, кома и смерть. Больные с признаками кетоацидоза нуждаются в неотложном лечении. Среди других опасных осложнений диабета – гиперосмолярная кома, гипогликемическая кома (при неправильном применении инсулина), «диабетическая стопа» с риском ампутации конечности, тяжелая ретинопатия с полной потерей зрения.

Диагностика

Обследование пациентов осуществляет врач-эндокринолог. Достаточными клиническими критериями болезни являются полидипсия, полиурия, изменения веса и аппетита – признаки гипергликемии. В ходе опроса врач также уточняет наличие наследственной отягощенности. Предполагаемый диагноз подтверждается результатами лабораторных исследований крови, мочи. Обнаружение гипергликемии позволяет различить сахарный диабет с психогенной полидипсией, гиперпаратиреозом, хронической почечной недостаточностью, несахарным диабетом. На втором этапе диагностики проводится дифференциация различных форм СД. Комплексное лабораторное обследование включает следующие анализы:

Глюкоза (кровь). Определение сахара выполняется трехкратно: с утра натощак, через 2 часа после нагрузки углеводами и перед сном. О гипергликемии свидетельствуют показатели от 7 ммоль/л натощак и от 11,1 ммоль/л после употребления углеводной пищи.
Глюкоза (моча). Глюкозурия указывает на стойкую и выраженную гипергликемию. Нормальные значения для данного теста (в ммоль/л) – до 1,7, пограничные – 1,8-2,7, патологические – более 2,8.
Гликированный гемоглобин. В отличие от свободной, несвязанной с белком глюкозы, количество гликозилированного гемоглобина крови остается относительно постоянным на протяжении суток. Диагноз диабета подтверждается при показателях 6,5% и выше.
Гормональные тесты. Проводятся тесты на инсулин и С-пептид. Нормальная концентрация иммунореактивного инсулина крови натощак составляет от 6 до 12,5 мкЕД/мл. Показатель С-пептида позволяет оценить активность бета-клеток, объем производства инсулина. Нормальный результат – 0,78-1,89 мкг/л, при сахарном диабете концентрация маркера снижена.
Белковый метаболизм. Выполняются анализы на креатинин и мочевину. Итоговые данные дают возможность уточнить функциональные возможности почек, степень изменения белкового обмена. При поражении почек показатели выше нормы.
Липидный метаболизм. Для раннего выявления кетоацидоза исследуется содержание кетоновых тел в кровотоке, моче. С целью оценки риска атеросклероза определяется уровень холестеринов крови (общий холестерин, ЛПНП, ЛПВП).

Лечение СД 1 типа

Усилия врачей нацелены на устранение клинических проявлений диабета, а также на предупреждение осложнений, обучение пациентов самостоятельному поддержанию нормогликемии. Больных сопровождает полипрофессиональная бригада специалистов, в которую входят эндокринологи, диетологи, инструктора ЛФК. Лечение включает консультации, применение лекарственных средств, обучающие занятия. К основным методам относятся:

Инсулинотерапия. Использование препаратов инсулина необходимо для максимально достижимой компенсации метаболических нарушений, предотвращения состояния гипергликемии. Инъекции являются жизненно необходимыми. Схема введения составляется индивидуально.
Диета. Пациентам показана низкоуглеводная, в том числе кетогенная диета (кетоны служат источником энергии вместо глюкозы). Основу рациона составляют овощи, мясо, рыба, молочные продукты. В умеренных количествах допускаются источники сложных углеводов – цельнозерновой хлеб, крупы.
Дозированные индивидуальные физические нагрузки. Физическая активность полезна большинству больных, не имеющих тяжелых осложнений. Занятия подбираются инструктором по ЛФК индивидуально, проводятся систематически. Специалист определяет продолжительность и интенсивность тренировок с учетом общего состояния здоровья пациента, уровня компенсации СД. Назначается регулярная ходьба, легкая атлетика, спортивные игры. Противопоказан силовой спорт, марафонский бег.
Обучение самоконтролю. Успешность поддерживающего лечения при диабете во многом зависит от уровня мотивации больных. На специальных занятиях им рассказывают о механизмах болезни, о возможных способах компенсации, осложнениях, подчеркивают важность регулярного контроля количества сахара и применения инсулина. Больные осваивают навык самостоятельного выполнения инъекции, выбора продуктов питания, составления меню.
Профилактика осложнений. Применяются лекарства, улучшающие ферментную функцию железистых клеток. К ним относятся средства, способствующие оксигенации тканей, иммуномодулирующие препараты. Проводится своевременное лечение инфекций, гемодиализ, антидот-терапия для выведения соединений, ускоряющих развитие патологии (тиазидов, кортикостероидов).

Среди экспериментальных методов лечения стоит отметить разработку ДНК-вакцины BHT-3021. У пациентов, получавших внутримышечные инъекции в течение 12 недель, повышался уровень C-пептида – маркера активности островковых клеток поджелудочной железы. Другое направление исследований – превращение стволовых клеток в железистые клетки, производящие инсулин. Проведенные опыты на крысах дали положительный результат, но для использования метода в клинической практике необходимы доказательства безопасности процедуры.

Прогноз и профилактика

Инсулинозависимая форма сахарного диабета является хроническим заболеванием, но правильная поддерживающая терапия позволяет сохранить высокое качество жизни больных. Профилактические меры до сих пор не разработаны, так как не выяснены точные причины болезни. В настоящее время всем людям из групп риска рекомендовано проходить ежегодные обследования для выявления заболевания на ранней стадии и своевременного начала лечения. Такая мера позволяет замедлить процесс формирования стойкой гипергликемии, минимизирует вероятность осложнений.

Источник