Kategorier
analyser GAD-ak

GAD-antikroppar

GAD-antikroppar är både kopplade till autoimmun diabetes och olika neurologiska syndrom. Enzymet glutaminsyredekarboxylas (GAD) är det hastighetsbegränsande steget i syntesen av den hämmande neurotransmittorn GABA. GAD uttrycks inte bara i det centrala nervsystemet utan även i pankreas och andra organ. Två isoformer finns, GAD65 och GAD67 och autoimmunitet kan uppstå mot båda.

Det är anti-GAD65 som används kliniskt. Trots att reaktivitet mot skilda GAD65-epitoper är kopplade till diabetes respektive neurologiska syndrom detekteras antikropparna med samma metoder i klinisk rutin. Till skillnad från GAD-ak som är kopplade till neurologiska syndrom verkar antikropparna vid diabetes inte påverka GABA-systemets funktion.

GAD-ak detekteras vanligen med ELISA men de upptäcks även vid screening för neuronala autoantikroppar på vävnadssnitt (som ofta inkluderar pankreasvävnad just för att lättare identifier dem) och GAD ingår ofta i lineblot-paneler för att bekräfta autoimmun/paraneoplastisk encefalit och dylikt.

GAD-antikroppar i cerebellum och pankreas
Indirekt immunofluorescens med (1) cerebellum- och (2) pankreassnitt där GAD-antikroppar ger reaktivitet i stratum granulosum respektive i de Langerhanska cellöarna.

Vid neurologiska symtom är testning med både serum- och likvorprov relevant och titrarna som ger stöd för diagnos är betydligt högre än de som ses vid diabetes. Vid serum-nivåer av anti-GAD på 10 000 IE/mL kan man förvänta sig att detektera anti-GAD även i likvor. Men det finns starkt stöd för att syntes av anti-GAD innanför det centrala nervsystemet förekommer vid neurologiska syndrom. GAD-antikroppsnivåer är inte kopplade till svårighetsgrad av någon av de associerade sjukdomarna och kan inte användas för att förutspå vilka som svarar på immunoterapi.

Diabetes

Anti-GAD i låga titer är en viktig serologisk markör för autoimmun diabetes (DM-I) och beskrevs under 1980 talet av Åke Lernmark med flera (Baekkeskov et al). Vad enzymet har för roll i pankreas är inte känt.

Bildandet av GAD65-ak är kopplat till HLA-DR3-DQ2. Liksom övriga etablerade diabetes-associerade autoantikroppar (IA2, ZnT8, Insulin) är anti-GAD sannolikt inte patogent. Möjligen är GAD-specifika T-celler patogena dock. Det pågår försök att utveckla antigen-specifik immunoterapi med just GAD i alum för att bevara betaceller, som har visat lovande resultat. Adjuvanten alum skiftar anti-GAD-svaret från Th1 till Th2 vilket ger mindre skadliga T-celler. Th2-immunitet är kopplat till ökad antikroppsproduktion och mycket riktigt får försökspersonerna ökade titrar anti-GAD. Vid isotypspecifik antikroppsanalys ser man dock att anti-GAD IgG1, som är Th1-associerad, minskar.

Neurologiska syndrom

Det första neurologiska syndromet som kopplades till anti-GAD är stiff person syndrome (SPS). Det hette tidigare stiff man syndrome men namnet ändrades delvis för att det oftare är kvinnor som drabbas. SPS kännetecknas av progredierande och fluktuerande rigiditet som kan förklaras av att antikropparna minskar tillgången på GABA som behövs för relaxation av antagonistiska muskler. Detta leder till samtidig kontraktion av agonist och antagonist, därmed stelheten.

Termen stiff person spectrum disorder har introducerats för fall med sjukdomsbild som förutom klassisk rigiditet även omfattar muskelspasmer. Ytterligare en variant är stiff limb syndrome (alternativt fokal/segmentell SPS) där axial muskulatur inte är engagerad.

Standardbehandling är GABA-agonism (benzodiazepiner) för att kompensera för den brist på neurotransmittorn GABA som antas föreligga. Anti-GAD har dock relativt låg sensitivitet och utgör endast ett “minor criterium” för diagnos. Även anti-glycin ɑ1-receptor (GlyRɑ1)-antikroppar ses vid SPS och dessa har möjligen en större sannolikhet att vara patogena då de binder till en extracellulär struktur, och dessa tenderar att oftare svara på immunomodulerande behandling.

Cirka 35% av de med SPS har också autoimmun diabetes (DM typ I) och i mindre utsträckning andra autoimmuna sjukdomar.

På senare tid har allt fler neurologiska syndrom kopplats till GAD-ak, bland annat:

  • Progressive Encephalomyelitis with Rigidity and Myoclonus (PERM) som ingår i SP spectrum disorder och är i första hand associerat med anti-GlyRɑ1 men anti-GAD är ganska vanligt förekommande.
  • cerebellär ataxi. 25% av fallen debuterar med så kallade “brainstem attacks” med övergående dysfunktion. I vissa fall av cerebellär ataxi finns förutom anti-GAD även anti-gliadin men utan enteropati. Det har rapporterats att glutenfri diet kan ha effekt på ataxin.
  • encefalit (limbisk eller extra-limbisk).
  • autoimmun epilepsi (utan encefalit). I en kohort med 233 fall av oselekterad epilepsi hade 2,6% anti-GAD antikroppar (Errichiello et al). Begränsas urvalet till temporallobsepilepsi utan känd orsak är seroprevalensen cirka 20%. (Falip et al)
  • isolerad nystagmus eller annan ögonmotorikstörning

Litteratur

Arif S, et al. GAD-alum immunotherapy in type 1 diabetes expands bifunctional Th1/Th2 autoreactive CD4 T cells. Diabetologia. 2020 Jun;63(6):1186-1198. doi: 10.1007/s00125-020-05130-7

Casas R, et al. Glutamic Acid Decarboxylase Injection Into Lymph Nodes: Beta Cell Function and Immune Responses in Recent Onset Type 1 Diabetes Patients. Front Immunol. 2020 Oct 9;11:564921. doi: 10.3389/fimmu.2020.564921

Baizabal-Carvallo JF. The neurological syndromes associated with glutamic acid decarboxylase antibodies. J Autoimmun. 2019 Jul;101:35-47. doi: 10.1016/j.jaut.2019.04.007

Tsiortou P, et al. GAD antibody-spectrum disorders: progress in clinical phenotypes, immunopathogenesis and therapeutic interventions. Ther Adv Neurol Disord. 2021 Mar 30;14:17562864211003486. doi: 10.1177/17562864211003486

Baekkeskov S, et al. Autoantibodies in newly diagnosed diabetic children immunoprecipitate human pancreatic islet cell proteins. Nature. 1982 Jul 8;298(5870):167-9. doi: 10.1038/298167a0

Errichiello L, et al. Autoantibodies to glutamic acid decarboxylase (GAD) in focal and generalized epilepsy: A study on 233 patients. J Neuroimmunol. 2009 Jun 25;211(1-2):120-3. doi: 10.1016/j.jneuroim.2009.04.010

Falip M, et al. Prevalence and immunological spectrum of temporal lobe epilepsy with glutamic acid decarboxylase antibodies. Eur J Neurol. 2012 Jun;19(6):827-33. doi: 10.1111/j.1468-1331.2011.03609.x

Kategorier
analyser IA-2-ak

IA-2-antikroppar

IA-2-antikroppar är tillsammans med anti-GAD de viktigaste serologiska markörerna för autoimmun diabetes. Autoantikroppar riktade mot de Langerhanska cellöarna i bukspottskörteln, Islet cell antibodies (ICA), identifierades i blodprover från diabetespatienter på 1970-talet med indirekt immunofluorescens. Detta gav starkt stöd åt hypotesen att det finns autoimmuna former av diabetes.

Med tiden har det visat sig att ICA reagerar med mer än ett autoantigen i de Langerhanska cellöarnas betaceller. Insulin-autoantikroppar var den första betacellsspecifika (förutom tymus, där insulin också uttrycks) autoantikroppen som identifierades. På 1990-talet karaktäriserades ett annat autoantigen som sedan kom att kallas islet antigen 2 (IA-2). Antikroppar med det separata antigenet IA-2β förekommer också men utvecklas troligtvis genom s.k. epitope spreading efter IA-2-ak. Båda ingår i familjen tyrosinfosfataser och är transmembranära signaleringsmolekyler som tros påverka insulinsekretion men antikropparna binder enbart intracellulära epitoper. Upp till 80% av nydiagnostiserade har IA-2-ak.

Liksom för övriga etablerade diabetes-associerade autoantigen (GAD, Insulin, ZnT8) används anti-IA-2 i första hand när diagnosen ska ställas. Men de har även andra möjliga tillämpningar:

  • för att förutspå insjuknande (främst hos individer med hög typ 1 diabetes-risk)
  • som prognostisk markör efter pankreas- eller pankreasö-transplantationer
  • som surrogatmarkör för behandlingseffekt vid experimentella terapier för diabetesprevention

Anti-IA-2 är sällan den första autoantikroppen som utvecklas hos en typ 1 diabetiker, det brukar istället vara antikroppar mot insulin och/eller GAD.

Anti-IA-2 är associerat med HLA-haplotypen DR4-DQB1*0302.

Litteratur

Lampasona V, Liberati D. Islet Autoantibodies. Curr Diab Rep. 2016 Jun;16(6):53. doi: 10.1007/s11892-016-0738-2

Bonifacio E, Achenbach P. Birth and coming of age of islet autoantibodies. Clin Exp Immunol. 2019 Dec;198(3):294-305. doi: 10.1111/cei.13360

Lernmark Å. Etiology of Autoimmune Islet Disease: Timing Is Everything. Diabetes. 2021 Jul;70(7):1431-1439. doi: 10.2337/dbi18-0034

Kategorier
analyser insulin-ak

Insulin-antikroppar

Insulin-antikroppar är ofta de första autoantikropparna som bildas under den prekliniska fasen av typ 1 diabetes och är en stark kandidat för det primära autoantigenet. Särskilt bärare av HLA-haplotypen DR4-DQ8 tenderar att utveckla insulin-antikroppar.

Det finns inget stöd för att insulin-ak är skadliga i sig, varken i människa eller i djurmodeller, men de kan betraktas som en surrogatmarkör för insulin-specifika T-celler. I djurmodeller kan autoimmun diabetes överföras från ett djur till ett annat med expanderade insulinspecifika T-celler.

Ganska snart efter att behandling med insulin har inletts utvecklas ofta insulin-ak som också ger positiva utslag i samma kliniska tester. Dessa (allo)antikroppar tenderar dessutom att ge högre resultat än diagnostiska autoantikroppar mot insulin. Antikroppar mot läkemedelsberedningar av insulin är sällan kliniskt signifikanta men minskad biotillgänglighet för tillfört insulin är möjligt vid höga nivåer.

I internationella jämförelser har det framkommit att av de etablerade diabetes-associerade autoantikropparna är det insulin-ak som uppvisar störst variabilitet mellan laboratorier. Radioimmunoassays har högst sensitivitet och specificitet men detektion med ELISA används ofta då man på vill undvika radioaktiva reagenser på laboratoriet.

Litteratur

Harrison LC. The dark side of insulin: A primary autoantigen and instrument of self-destruction in type 1 diabetes. Mol Metab. 2021 Oct;52:101288. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101288

Schlosser M, et al. Diabetes Antibody Standardization Program: evaluation of assays for insulin autoantibodies. Diabetologia. 2010 Dec;53(12):2611-20. doi: 10.1007/s00125-010-1915-5

Insulin Antibodies | Johns Hopkins Diabetes Guide (hopkinsguides.com)

Kategorier
analyser ZnT8-ak

ZnT8-antikroppar

ZnT8-antikroppar är riktade mot Zinc Transporter 8 och beskrevs 2007. de är det senaste tillskottet bland de fyra autoantikropparna som används mest för att ställa diagnosen typ 1 diabetes. I en diabeteskohort som betraktades som seronegativ (inga autoantikroppar mot insulin, GAD, eller IA-2) visade sig 26% ha ZnT8-ak.

ZnT8 är ett zink/väte-antiport-protein som pumpar zink till extracellulärrummet eller in i intracellulära vesikler. ZnT8 uttrycks främst i pankreas betaceller (liksom övriga av de fyra nämnda autoantigenen) och liksom IA-2 i insulin-innehållande granula. Det finns sällsynta genetiska varianter i ZnT8 som ökar insulin-sekretion och minskar risken att utveckla typ 2 diabetes.

Det finns visst stöd för användandet av anti-ZnT8 som en prognostisk markör där höga nivåer möjligen korrelerar med snabbare reduktion av insulin-sekretionen.

Liksom anti-IA-2 är anti-ZnT8 sällan den första autoantikroppen som utvecklas i den prekliniska fasen av typ 1 diabetes och de detekteras oftast vid något senare sjukdomsdebut. Djurmodeller har visat att ZnT8-specifika T-celler endast orsakar sjukdom om insulin-autoimmunitet redan föreligger. Jämfört med anti-GAD och anti-IA-2 försvinner anti-ZnT8 snabbare efter diagnosen.

Guldstandard för att detektera anti-ZnT8, liksom övriga diabetes-associerade autoantikroppar, är radioimmunoassay (RIA). Men för att undvika radioaktiva reagenser använder många laboratorier andra metoder, t.ex. ELISA.

Litteratur

Williams CL, Long AE. What has zinc transporter 8 autoimmunity taught us about type 1 diabetes? Diabetologia. 2019 Nov;62(11):1969-1976. doi: 10.1007/s00125-019-04975-x