Charakterisierung der Glutamat Decarboxylase-Antikörper beim Prädiabetes und manifesten Typ I Diabetes

Abstract

Einleitung: Das vorrangige Ziel der Erforschung des Diabetes mellitus Typ I (insulin dependent diabetes mellitus, IDDM) besteht in der Prävention der progredientzelldestruktiven Autoimmunerkrankung. Dazu bedarf es einer möglichst frühzeitigen Prädiktion, für die insbesondere der Nachweis von spezifischenAntikörpern im Serum geeignet ist. In der vorliegenden Untersuchung wurde der Stellenwert von Glutamat Decarboxylase Antikörpern (GAD Ak) im Vergleichzu den bereits etablierten Markern Inselzellantikörper (ICA) und Insulinautoantikörper (IAA) evaluiert. GAD Ak sind gerichtet gegen ein Inselzellprotein miteinem Molekulargewicht von ca. 64 KD, das als Glutamat Decarboxylase identifiziert wurde. Fragestellungen: 1.) Vergleich zweier verschiedener Methoden zur Bestimmung von GAD Ak (Immunpräzipitationsassay und Radioimmunoassay (RIA)). 2.) Korrelation derGAD Ak zu den bekannten Markern ICA und IAA. 3.) Einfluss von Alter, Geschlecht und Zeitverlauf auf die Marker. 4.) Evaluierung der einzelnen Markerund Markerkombinationen bei Prädiabetikern hinsichtlich deren Prädiktion des IDDM. Untersuchte Population: 75 Personen, die mehrheitlich im Rahmen der prospektiven Familienstudie Giessen - Bad Oeynhausen klinisch kontrolliert und deren Seren in halbjährlichenAbständen gewonnen worden waren. Davon entwickelten 8 Personen während des Beobachtungszeitraums einen IDDM. Ergebnisse: 1.) Die Korrelation zwischen den GAD Ak-Bestimmungen im Immunpräzipitationsassay und im RIA war hoch signifikant. Im Gegensatz zumImmunpräzipitationsassay eignet sich der RIA für Screeninguntersuchungen aufgrund seiner einfacheren Durchführbarkeit, der Verwendung von rekombinanterGAD, einer geringeren Radioaktivitätsmenge, sowie der Quantifizierbarkeit der Ergebnisse. 2.) Die Korrelation von GAD Ak zu ICA war hoch, zu IAAsignifikant. 3.) Es bestand kein Zusammenhang zwischen Antikörper-Prävalenzraten und Alter oder Geschlecht. Weder ICA noch IAA konnten in sequentiellenSerumproben vor GAD Ak nachgewiesen werden. Hingegen wurden GAD Ak in 7,7 % (3/39) vor ICA und in 23,5 % (4/17) vor IAA gefunden. 4.) Bei den8 Prädiabetikern betrug die Prävalenz von GAD AK, ICA und IAA jeweils 75 % (6/8). Mit zunehmendem Erkrankungsrisiko, definiert durch Kategorisierungnach klinischen Kriterien und ICA-Befund, ergab sich ein statistisch hoch signifikanter Zusammenhang zur GAD Ak- bzw. IAA-Positivität. Zusammenfassung: Aus den Ergebnissen ist abzuleiten, dass GAD Ak wertvolle serologische Marker für die Identifizierung der prädiabetischen Phase des IDDM darstellen, da sieteilweise als einzige Marker des Prädiabetes oder mehrere Jahre vor ICA und IAA nachgewiesen werden konnten. Sie könnten damit als Entscheidungshilfe fürfrühzeitige therapeutische Interventionen und damit der potentiellen Verhinderung des Ausbruchs der Erkrankung dienen. Introduction: The major goal of research in insulin dependent diabetes mellitus (IDDM) is the prevention of the progressive cell-destructive autoimmune disease. Therefore,prediction is necessary as early as possible. The detection of specific antibodies in serum samples is particularly helpful. The present work investigated thesignificance of glutamate decarboxylase antibodies (GAD ab) in comparison to the established markers namely: islet cell antibodies (ICA) and insulinautoantibodies (IAA). GAD ab are directed against an islet cell protein with the molecular weight of approx. 64 KD which has been identified as glutamatedecarboxylase. Aims of the study: 1.) Comparison of two different methods for the measurement of GAD ab (immunoprecipitation essay and radioimmunoassay (RIA)). 2.) Correlation of GADab to the known markers ICA and IAA. 3.) Influence of age, sex and time course on the markers. 4.) Evaluation of the markers for the prediction of IDDM inprediabetic subjects. Study group: 75 individuals the majority of whom were part of the Giessen - Bad Oeynhausen prospective family study and whose sera were taken every 6 months. Eight ofthe 75 study subjects developed an IDDM during the observation period. Results: 1.) The correlation between the GAD ab measurements with the immunoprecipitation assay and the RIA was highly significant. In contrast to theimmunoprecipitation assay, the RIA is applicable for screening investigations. The advantages of the RIA are: ease of use, the use of recombinant GAD, loweramounts of radioactivity and the quantification of the results. 2.) The correlation of GAD ab to ICA and IAA was highly significant and significant, respectively.3.) There was no correlation between the prevalence rates of antibodies with age or sex. GAD ab were detected in 7,7 % (3/39) of individuals before ICA andin 23,5 % (4/17) before IAA. 4.) Within the eight prediabetic subjects, the prevalence of GAD ab, ICA and IAA was 75 % (6/8), respectively. Using clinicalcriteria and the ICA status as a marker for increased risk of developing the disease, a highly significant correlation to risk was found for GAD ab- andIAA-positivity, respectively. Summary: The results show, that GAD ab are useful serological markers for the identification of the prediabetic stage in IDDM. They could be detected partly as uniquemarkers in prediabetes or several years before ICA and IAA. They could therefore serve as useful tools in the diagnosis of early stages of the disease. Thiswould allow early therapeutic interventions which could result in the prevention of the disease.