Virus Infections in Early Childhood, Cow’s Milk Formula Exposure and Genetic Predisposition in the Development of Diabetes-Associated Autoimmunity

Abstract

<B>Varhaislapsuuden virusinfektioiden, lehmänmaitopohjaisen äidinmaitovastikeen ja geneettisen alttiuden merkitys diabetekseen liittyvän autoimmuniteetin kehittymisessä </b>

Tyypin 1 diabetes on autoimmuunisairaus, joka syntyy haiman insuliinia tuottavien beta-solujen tuhouduttua elimistön oman immuunipuolustusjärjestelmän hyökkäyksen seurauksena. Sekä perimän että ympäristötekijöiden arvellaan vaikuttavan tautiprosessiin, mutta taudin tarkkaa syntymekanismia ei tunneta. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää varhaislapsuuden ympäristötekijöiden vaikutusta beta-soluautoimmuniteetin syntyyn, erityispaino tutkimuksessa oli ympäristötekijöiden yhteisvaikutuksessa sekä geneettisten riskitekijöiden ja ympäristötekijöiden vuorovaikutuksessa.

Varhaislapsuudessa sairastettu sytomegalovirus- tai enterovirusinfektio ei lisännyt beta-soluautoimmuniteetin riskiä lapsilla, joilla on geneettisesti kohonnut riski sairastua tyypin 1 diabetekseen. Ennen puolen vuoden ikää sairastettu rotavirusinfektio lisäsi hieman tyypin 1 diabetekseen liittyvän autoimmuniteetin riskiä. Tarkemmassa analyysissa varhaislapsuuden enterovirusinfektio osoittautui kuitenkin autovasta-aineiden muodostumisen riskitekijäksi niiden lasten joukossa, jotka olivat saaneet lehmänmaitopohjaista äidinmaidon vastiketta ensimmäisten elinkuukausien aikana. Tämä löydös viittaa enterovirusinfektion ja lehmänmaitopohjaisen vastikkeen yhteisvaikutukseen tyypin 1 diabetekseen liittyvän autoimmuniteetin synnyssä.

Löydösten mukaan <i>PTPN22</i> geenin C1858T polymorfismi vaikuttaa CD4+ T solujen aktivaatioon ja proliferaatiovasteeseen, 1858T alleeliin liittyy alentunut T-soluresepto-rivälitteinen aktivaatio. 1858T alleelin kantajuuteen liittyy lisäksi lisääntynyt autovasta-aineiden ja kliinisen diabeteksen ilmaantuvuus. Tämä yhteys rajoittui yksilöihin, jotka olivat altistuneet lehmänmaitopohjaiselle vastikkeelle ennen kuuden kuukauden ikää.

Tulosten mukaan sekä ympäristötekijöiden väliset yhteisvaikutukset että perimä vaikuttavat yksittäisen ympäristötekijän merkitykseen tyypin 1 diabetekseen liittyvän autoimmuniteetin synnyssä. Nämä yhteisvaikutukset ympäristötekijöiden kesken ja perimän ja ympäristötekijöiden välillä selittävät aiemmin julkaistujen tulosten ristiriittaisuutta tutkimuksissa, joissa on analysoitu vain yhden ympäristötekijän vaikutusta diabeteksen ilmaantuvuuteen.

Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease caused by the destruction of insulin producing pancreatic beta cells. Although both genetic and environmental factors affect the disease susceptibility, the exact disease pathogenesis is not known. We aimed to analyse the effect of various environmental factors during early childhood on the appearance of autoimmunity associated with T1D as well as clinical diabetes, with special emphasis on the interplay between different environmental factors and gene-environment interactions.

Cytomegalovirus and enterovirus infections were not found to predispose to beta-cell autoimmunity, but early-acquired rotavirus infection was observed to enhance the appearance of beta-cell-specific autoantibodies in a cohort of subjects with HLA conferred T1D risk. Interestingly, among subjects exposed to cow’s milk (CM) –based formula nutrition in early infancy, early-acquired enterovirus infection enhanced the appearance of T1D-associated autoantibodies, suggesting an interaction between these two environmental factors in T1D autoimmunity.

<i>PTPN22</i> C1858T gene polymorphism was found to be associated with altered CD4+ T-cell activation and proliferation response, indicating an altered T-cell signalling among subjects with 1858T allele associated with T1D risk. Moreover, the presence of the T allele was associated with the development of humoral signs of β-cell autoimmunity and overt T1D. Interestingly, this phenomenon was restricted to subjects exposed to CM-based formula before six months of age, suggesting a gene environment interaction.

These data suggest that the effect of various environmental triggers on the induction of T1D-associated autoimmunity is altered by other environmental factors and genetic predisposition.