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Etiopatogenia

Entre las causas de la DM, destaca la participación de los factores genéticos y los ambientales. Una revisión,4 compara la incidencia anual en diferentes regiones geográficas, basada en casi 70 registros de 40 países a finales de los años ochenta, en jóvenes de menos de 15 años de edad. La más baja se describe en Asia y en la Ciudad de México (0.6/100 000 habitantes), en tanto que las más elevadas ocurrieron en Finlandia y en Cerdeña (35 y 30/100 000 habitantes, respectivamente). La frecuencia es mayor en la raza blanca que en los negros, los asiáticos y los latinoamericanos.

La diabetes tipo I no se hereda en forma directa sino, probablemente, como defecto genético en la integridad inmunológica que aumenta el riesgo de daño a las células beta pancreáticas. Se estima que 80% de los afectados por esta diabetes, no tienen historia familiar del padecimiento.5 En consecuencia, no basta que una persona herede la predisposición al daño pancreático, sino que se requiere que surjan circunstancias desencadenantes.

Estadios de desarrollo6

Está bien establecido que la DM tipo I es una enfermedad autoinmune, crónica, determinada genéticamente, cuya presentación clínica es consecuencia de un lento proceso de destrucción de las células beta, las constituyentes del núcleo mayor de los islotes de Langerhans. Cuando estas células son destruidas, el páncreas va dejando de producir insulina, lo que altera el metabolismo de los carbohidratos, y la glucosa se acumula en la sangre para dar origen a los niveles tan elevados del azúcar característicos de la diabetes.

Como la aparición de los síntomas cardinales es casi siempre abrupta, se consideraba que en ese momento daba principio la destrucción de las células beta. En realidad el ataque se inicia mucho tiempo antes, años atrás, silenciosamente, y sólo cuando ha alcanzado 80 a 90% de las células es que se manifiestan los síntomas clásicos. El proceso puede ilustrarse siguiendo el esquema de los estadios de desarrollo (Fig.1).


Figura1. Estadios en el desarrollo de la diabetes mellitus tipo I. Modificado de Eisenvarth GS. 6

Estadio I. Predisposición genética

En la etiopatogenia de la DM influyen factores genéticos, inmunológicos y ambientales. Las moléculas proteicas codificadas por genes del sistema mayor de histocompatibilidad HLA, se dividen en dos clases: I. HLA-A, HLA-B, HLA-C y II. HLA-D y HLA-DR.

Estas proteínas se expresan en la membrana celular de los linfocitos b de los macrófagos, de las células dendríticas, de los endotelios capilares y de otras células inmunitarias.

La expresión inadecuada de las moléculas HLA de la clase II en las células beta pancreáticas, da lugar a que sus autoantígenos resulten inmunógenos para los linfocitos T; además, el estado se desencadena y se mantiene por factores diferentes de los productos linfocitarios.

Estadio II. Factor desencadenante

El primer indicio de la participación del sistema inmune, provino de los estudios del tejido pancreático de pacientes que fallecieron pronto después del diagnóstico. Yoon y sus colaboradores,7 identificaron el virus Coxsackie B4 aislado del páncreas de un niño que falleció en cetoacidosis por diabetes de inicio reciente. La inoculación del virus a animales susceptibles provocó inflamación de los islotes, invadidos por linfocitos y monocitos, la llamada insulitis, y glucosuria. En otras investigaciones, se ha documentado el principio de la diabetes después de infecciones por varicela, rubéola, parotiditis8 y citomegalovirus. 9 Los brotes de nuevos casos de diabetes relacionados con variaciones estacionales, pudieran estar ligados al mayor índice de infecciones virales en esas épocas.

Además de los virus, la aloxana y la estreptozotocina tienen efecto diabetogénico; la l-asparginasa y la plutamidina, en algunos casos. 10 También se ha descrito la posible asociación de diabetes con la alimentación con leche bovina en vez de materna en el recién nacido.11, 12 Tal asociación no está debidamente demostrada.

Los virus son sólo uno de los factores ambientales. Se puede producir diabetes en razas de ratones genéticamente predispuestos, por la exposición a virus Coxsackie B4 y a virus de la encefalomiocarditis, y en hamsters por una variante del virus de la encefalitis de Venezuela.13 Las células beta del páncreas humano son susceptibles a los virus; es frecuente que se identifiquen títulos elevados de anticuerpos neutralizantes tipo IgM para el Coxsackie B4 al comienzo de la enfermedad. Sin embargo, la existencia de la fase preclínica prolongada en la que aparecen anticuerpos anticélulas beta, antiinsulina y otros, hacen poco probable que este tipo de infecciones sean el motivo del principio de la DM. Es más sugestivo que la invasión viral acentúe un equilibrio metabólico ya inestable; quizá virus lentos con tropismo hacia las células beta pudieran transformarlas en autoantígenos.

Algún virus, cierta toxina o algún factor ambiental aún no identificado actúan como desencadenantes del daño a las células beta de alguna persona genéticamente predispuesta, dando lugar a la producción de interferón gamma o algún otro mediador desconocido que induce la expresión del HLA-D\DR, con la consiguiente presentación de los autoantígenos de membrana que interaccionan con los linfocitos T autorreactivos. Se produce la insulitis y se desencadena un mecanismo de perpetuación que impide cualquier intento de regeneración o de freno de la agresión insular.

Estadio III. Respuesta autoinmune

La insulitis se podría explicar como una reacción apropiada de defensa contra agentes extraños que, una vez habiéndole conquistado, exhibieran sus antígenos en la superficie de la célula. Más adelante, tanto en individuos recién diagnosticados como en aquellos que estaban destinados a ser diabéticos años después, se descubrieron autoanticuerpos contra componentes naturales de las células de los islotes -autoantígenos-, lo que significaba que el sistema inmune se había levantado en armas contra su propio yo (Fig. 2).

Figura 2. Fisiopatogenia.

Los anticuerpos que producen los linfocitos activados, derivados de la médula ósea, se unen a un solo antígeno. Cuando reconocen a ese antígeno en determinadas células, interfieren con la función de la célula bien directamente o porque convocan el poder destructivo de otros componentes del sistema inmune, tales como los macrófagos, las células naturalmente asesinas y las proteínas letales, conocidas colectivamente como complemento.

Hay tres autoanticuerpos en la sangre de la mayoría de los diabéticos y sus familiares: el anticuerpo del citoplasma de las células de los islotes; el segundo, que se denomina 64K por pesar 64 kilodaltons, y que actúa contra una proteína de la membrana de la célula beta. El tercero reacciona contra la insulina pero puede identificarse en muchos diabéticos antes de que reciban su primera inyección de insulina (Fig. 3).

Figura 3. Fisiopatogenia.

Los linfocitos auxiliares "T", tienen receptores que reconocen un antígeno específico. Se activan solamente cuando el receptor fija un antígeno, que a su vez está asociado con la molécula clase II del complejo de histocompatibilidad (Major Histo-compatibility Complex: MHC) en los macrófagos y otras células que presentan antígenos. Este complejo principal de histocompatibilidad, es la región genética del cromosoma 6 que codifica las proteínas propias del individuo, permitiendo así la distinción del "yo" con respecto a las ajenas (Fig. 4).

Figura 4. Fisiopatogenia.

Una vez que las células auxiliares T se activan, secretan citocinas, mediadores peptídicos que propician la respuesta inmune. Una citocina, la interleucina 2, promueve la proliferación de las propias células auxiliares así como de las células T citotóxicas o asesinas. Las células citotóxicas reconocen al antígeno solamente si está ligado a la molécula clase I del MHC. Otras interleucinas promueven la secreción de anticuerpos por las células beta y, por tanto, fuertemente fortalecen la respuesta humoral inmunogénica (Fig. 5).

Figura 5. Fisiopatogenia.

El hecho de que el sistema inmunológico se incite para actuar contra las células beta propias, parece tener su origen en un proceso conocido como "mímica molecular". En este proceso, el componente de un virus o de otro microorganismo provoca una respuesta inmune normal en alguna parte del cuerpo. Si por su constitución química o por su conformación, este antígeno fuera el gemelo de un componente de la célula beta, el antígeno también induciría el ataque contra la célula beta. La aparición consistentemente temprana de autoanticuerpos contra esa proteína, sugiere que la 64K es importante en el ataque inicial a la célula beta (Fig. 6).

Figura 6. Fisiopatogenia.

La zona clase II del MHC se asocia a lo susceptible que un humano puede ser a adquirir la diabetes dependiente de insulina. Esa zona es conocida como región D del cromosoma 6. Incluye tres loci: DP, DQ y DR, cada uno de los cuales da origen a una molécula que tiene dos cadenas de aminoácidos, la A y la B. Los genes de los loci DQ y DR tienen diversos alelos que codifican para diferentes proteínas (Fig. 7 y 8).

Figura 7. Fisiopatogenia.



Figura 8. Las regiones en el cromosoma 6, del complejo genético del HLA humano.

La región de la clase I contiene los genes para los antígenos HLA-A, HLA-B y HLA-C. La clase II incluye a los alelos HLA-DP, -DQ y -DR. La región de la clase III contiene los genes para las vías del complemento C2, C4A y C4B, incluyendo, en forma alternativa, al factor B (marcado con el asterisco en la figura 8). Entre la clase III y la región de HLA-B, se encuentran los genes para el factor de necrosis tumoral. 14

Los genes para las proteínas DR l, 3 y 4 son especialmente frecuentes en diabéticos dependientes de insulina. Las instrucciones genéticas para la proteína DR4, se transmiten de una generación a otra junto con los códigos para una proteína DQ particular, la DQw 3.2. Las personas que heredan este código, muy probablemente adquirirán diabetes (Fig. 9). 15

Figura 9. Fisiopatogenia.

La posición 57 de la cadena B de las moléculas DQ, es relevante: si esa posición está ocupada por el ácido aspártico, que tiene carga negativa, el riesgo de adquirir diabetes es bajo. En cambio, si la posición 57 está ocupada por un aminoácido sin carga eléctrica, tal como valina o serina, el riesgo aumenta. La presencia de DR3/DR4 confiere un riesgo 8 a 10 veces mayor, la ausencia de ácido aspártico en la posición 57, todavía más grande (Asp/neg). La ausencia homocigota del ácido aspártico en ambos alelos (DR3/DR4), representa riesgo relativo 100 veces más elevado (Asp/neg: Asp/neg). Todavía aumenta la susceptibilidad a la diabetes tipo I si la posición 52 de la cadena DQa está ocupada por arginina. Por lo expuesto, esos aminoácidos dan a la molécula de HLA la configuración que permite la presentación del antígeno a los linfocitos T para la destrucción insular 16 (Fig.10).

Figura 10. Configuración del HLA y aspartato (Dorman J. et al). 16

El análisis tridimensional de estas moléculas muestra que las cadenas A y B se combinan, formando una especie de "X". Los extremos superiores de las cadenas quedarían como una "V", cuya abertura sujeta al antígeno. El aminoácido 57 de la cadena B queda en la superficie, entre los brazos de la V, afectando su grado de abertura, y, en consecuencia, la intensidad con la cual pueden sujetarse los diferentes antígenos. Un aminoácido sin carga eléctrica podría fijar fuertemente al autoantígeno responsable de la diabetes. Esta poderosa sujeción aumentaría la posibilidad de su reconocimiento por las células T (Fig. 11).

Figura 11. Fisiopatogenia.

En resumen, los hallazgos hasta ahora mencionados podrían reunirse en una hipótesis para explicar el desarrollo de la diabetes dependiente de insulina en el mayor número de los que la sufren: un individuo genéticamente predispuesto a la diabetes, se expone a un antígeno ajeno que se parece estrechamente a algún componente de la célula beta, quizá la proteína 64K.

Un macrófago u otra célula que ostenta antígenos, pronto exhibe al antígeno extraño en asociación con una molécula MHC clase II, tal como la DQw3.2, que sujeta al antígeno más estrechamente que lo habitual. La célula auxiliar T identifica el proceso y emprende una muy vigorosa y prolongada respuesta inmune contra el antígeno extraño.

Eventualmente, las células del sistema inmunológico que han sido puestas en acción, así como los anticuerpos específicos para los antígenos, se transportan por la corriente sanguínea hasta el páncreas, en donde algunas células beta están exhibiendo una mímica del antígeno ajeno.

Puesto que la mayoría de las células del cuerpo elaboran proteínas MHC de clase I, algunas moléculas del autoantígeno natural se asocian con las moléculas MHC. Estos autoantígenos provocan el ataque de las células T citotóxicas, ya para entonces sensibilizadas al antígeno "gemelo" ajeno. Al mismo tiempo, los anticuerpos formados contra el patógeno extraño se unen a la célula beta y principian a atraer a los macrófagos, al complemento y, posiblemente, a las células asesinas.

Hasta este momento, las células beta dañadas pueden todavía soportar la agresión, pero después los macrófagos empiezan a presentar el autoantígeno nativo a las células auxiliares T, probablemente lesionando a las células en forma directa al liberar interleucina 1. Ya en esta situación, las células auxiliares T se multiplican y amplifican la respuesta inmune contra el autoantígeno.

Pronto, las células lesionadas, quizá en un intento de identificarse a sí mismas como formando parte del "yo", aumentan su producción de moléculas MHC, incluyendo no sólo moléculas de clase I sino también a las de clase II. Las moléculas de clase I provocan la intensificación del bombardeo por las células T citotóxicas, y el despliegue de las moléculas de clase II atrae todavía más células T, amplificando aún más la respuesta inmune.

Ahora ya las dañadas células beta empiezan a dejar salir proteínas que normalmente se restringen al interior de la célula, tales como gangliósidos y proinsulina, no familiares al sistema inmune que los percibe como ajenos. Los macrófagos los circundan, los engullen y los muestran a las células auxiliares T, despertando así una forma más de ataque. Para las células beta tantas agresiones resultan insoportables y pronto sucumben.17

Estadio IV. Reducción de la masa de células beta

Esta fase es asintomática y se caracteriza por la disminución progresiva de la producción de insulina, aunque la glucemia se encuentra dentro de los límites normales. La prueba de la tolerancia a la glucosa bucal resulta alterada, así como los niveles de insulina sérica.

Estadio V. Diabetes clínica con células beta presentes

Cuando la masa funcional de las células productoras de insulina disminuye más de 80%, las células sanas restantes trabajan exhaus-tivamente para proveer la necesaria hormona. Esta sobreactividad estresa a la célula y probablemente la conduce a mostrar sus autoantígenos, por lo que las células beta que sobreviven son destruidas con mayor rapidez. Eventualmente, quedan muy pocas células para cubrir los requerimientos insulínicos del cuerpo, y los síntomas de la diabetes emergen "súbitamente".

Sin embargo, en esta fase todavía es posible detectar niveles séricos de péptido C, por lo que el control metabólico se puede lograr con menores cantidades de insulina que cuando ya no hay reserva insular. Hay menos labilidad a las descompensaciones y es común, durante esta etapa, la aparición de la llamada "luna de miel", una fase de remisión clínica de duración variable. Depende de la capacidad de reserva pancreática, de la tipificación de HLA, así como de las características del tratamiento inicial: se ha demostrado que mientras más intensiva y más temprana sea la insulinoterapia -sobre todo si se instaura antes de que principie la cetosis-, la reserva pancreática se mantiene durante más tiempo.18

Estadio VI. Diabetes clínica sin células beta funcionantes

Conforme avanza la destrucción de las células beta, va desapareciendo la producción insulínica y por lo tanto la presencia de péptido C en la sangre. El control metabólico queda supeditado por completo a la terapia de reemplazo (Fig. 12).

Conforme avanza la destrucción de las células beta, va desapareciendo la producción insulínica y por lo tanto la presencia de péptido C en la sangre. El control metabólico queda supeditado por completo a la terapia de reemplazo (Fig.12).

Figura 12. Fisiopatogenia.




  • En la etiopatogenia de la DM influyen factores genéticos, inmunológicos y ambientales.



  • Algún virus, cierta toxina o algún factor ambiental aún no identificado actúan como desencadenantes del daño a las células beta de alguna persona genéticamente predispuesta.



  • Un individuo genéticamente predispuesto a la diabetes, se expone a un antígeno ajeno que se parece estrechamente a algún componente de la célula beta, quizá la proteína 64K.