Lo screening della Celiachia in una popolazione con Diabete Mellito tipo 1. Epidemiologia, follow-up clinico e ruolo della tipizzazione HLA.

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI VERONA FACOLTÀ DI MEDICINA E CHIRURGIA Tesi di laurea Lo screening della Celiachia in una popolazione con Diabete Mellito tipo 1. Epidemiologia, follow-up clinico e ruolo della tipizzazione HLA. Relatore: Ch.mo Prof. Luciano Tatò Correlatori: Prof. Leonardo Pinelli Dott. Enrico Valletta Laureanda: Daniela Ulmi

2 Ambiente Genetica Celiachia (MC) Stato infiammatorio della mucosa del piccolo intestino che si sviluppa in soggetti geneticamente predisposti in seguito all ingestione del glutine. Meccanismo patogenetico: immunomediato La celiachia è definibile come uno stato infiammatorio della mucosa del piccolo intestino che si sviluppa in soggetti geneticamente predisposti in seguito all ingestione del glutine, una proteina contenuta in diversi cereali quali frumento, orzo, segale. La malattia è quindi il risultato di complesse interazioni tra fattori intrinseci (predisposizione genetica) ed estrinseci (introduzione del glutine con la dieta). Il meccanismo attraverso cui il glutine, e in particolare una sua componente la gliadina, innesca la malattia è quello immunomediato. Nelle prime fasi della celiachia vi è una maggiore permeabilità dell epitelio intestinale che consente un maggior assorbimento di macromolecole tra cui il glutine. Una volta superata la barriera intestinale la gliadina viene modificata da un enzima, la ttg, acquisendo maggiore affinità per le molecole HLA-DQ2 e DQ8 poste sulla superficie delle cellule presentanti l antigene. Questo porta all attivazione linfocitaria con produzione di Ab verso la gliadina stessa, verso la ttg e verso i complessi proteici ttg-gliadina. Questi Ab e la reazione infiammatoria innescherebbero i meccanismi del danno tessutale, determinando un alterazione dell architettura dei villi intestinali associata ad iperplasia delle cripte, infiltrato infiammatorio della lamina propria e incremento dei linfociti intraepiteliali.

3 Celiachia e genetica HLA DQ2: HLA DQ8: DQA1*51 DQB1*21 DQA1*31 DQB1*32 6% Celiachia Popolazione generale 75% DQ2 e/o DQ8 Altro 94% 25% DQ2 e/o DQ8 Altro Come detto inizialmente la genetica ha un ruolo determinante nella patogenesi della celiachia; infatti alla base dell inappropriata risposta immunitaria al glutine è presente una predisposizione genetica. In particolare, i geni coinvolti nella patogenesi sono quelli HLA di classe II, specificatamente HLA DQ2 e DQ8. Gli alleli codificanti sono DQA1*51 e DQB1*21 per l HLA DQ2, DQA1*31 e DQB1*32 per l HLA DQ8. L associazione tra MC e molecole HLA è stata largamente studiata ed è stato dimostrato che circa il 94% dei pazienti celiaci presenta l aplotipo HLA-DQ2 o il DQ8 o entrambi; risultano rarissimi i celiaci privi di entrambi i loci. Nella popolazione generale (o tra i non celiaci) la prevalenza di HLA-DQ2 e/o DQ8 è nettamente inferiore (25%). Questi dati dimostrano l importanza dei geni HLA DQ2 e DQ8 nel determinare la malattia. Celiachia + Diabete Mellito tipo 1 () Prevalenza di MC nella popolazione generale: 1:1-2 (.5-1%) Prevalenza di MC nei diabetici: 1%-16.4% (media: 4.5%) 95,5% MC+ 4,5% Se nella popolazione generale la celiachia ha un incidenza di 1:1-2 (con una prevalenza dello.5-1%), vi sono malatie nelle quali la celiachia si può ritrovare con maggiore frequenza. L associazione più forte è con il ; infatti la prevalenza di celiachia nei diabetici varia, a seconda degli studi, dal 1% al 16.4%, con una prevalenza media del 4.5%.

4 Obiettivo della Ricerca Epidemiologia della Celiachia in (Centro di Diabetologia Pediatrica di Verona) Follow-up clinico Ruolo della tipizzazione HLA nello screening della MC Vista l elevata frequenza di MC tra i pazienti affetti da, il nostro studio si è focalizzato proprio su questa associazione di malattie. In particolare gli obiettivi della ricerca sono: fare il punto sull epidemiologia della celiachia nella popolazione diabetica seguita presso il Centro di Diabetologia Pediatrica di Verona; valutare l andamento clinico dei soggetti con l associazione di e MC, confrontandolo con pazienti affetti da solo ; verificare se la tipizzazione HLA (focalizzata sugli alleli HLA-DQA1* e -DQB1*) può essere utile nello screning della celiachia in una popolazione con ; in particolare la tipizzazione HLA potrebbe servire, secondo alcuni autori, nella preselezione di pazienti geneticamente predisposti a sviluppare MC, sui quali indirizzare, successivamente, l iter diagnostico per la celiachia stessa (che prevede esami sierologici e biopsia intestinale). Pazienti e metodi pazienti con AGA EMA TGA Biopsia Dieta priva di glutine Pazienti: +MC Controlli: HLA-DQA1* HLA-DQB1* Sono stati studiati 385 pazienti afferenti al servizio di Diabetologia Pediatrica di Verona.

5 Vista l elevata incidenza di celiachia nel diabete, da alcuni anni questi pazienti sono sottoposti, oltre ai normali controlli clinici ed ematochimici, a screening semestrale per MC mediante dosaggio sierico degli anticorpi antigliadina (AGA), antiendomisio (EMA) e antitransglutaminasi (TGA). Nei soggetti risultati positivi allo screening in almeno due controlli sono state eseguite biopsie intestinali per verificare il sospetto diagnostico di celiachia; in caso l esame istologico confermasse la diagnosi, è stata prescritta dieta priva di glutine. I risultati ottenuti dallo screening per celiachia hanno consentito di individuare due gruppi di soggetti: i pazienti affetti da +MC e i controlli affetti da solo. Pazienti e controlli sono stati studiati e poi messi a confronto in un analisi caso-controllo. In entrambi è stata eseguita la tipizzazione genomica per gli alleli HLA-DQA1* e -DQB1*. Pazienti e metodi 2 Pazienti: +MC Confronto (caso-controllo) Controlli: Diagnosi di MC Età diagnosi di MC P/A (peso reale/peso ideale x 1) Hb (g/dl) HbA1c (%) Insulina (U/Kg/die) 24 mesi 24 mesi 48 mesi 48 mesi +MC Inoltre, i due gruppi sono stati messi a confronto anche riguardo l andamento clinico, mediante un disegno caso-controllo. Ogni paziente con +MC è stato appaiato con 1 o 2 controlli comparabili per sesso ed età di diagnosi di Diabete. Sono state valutate 4 variabili: 1. P/A; 2. concentrazione di Hb; 3. concentrazione di HbA1c; 4. dose di Insulina/Kg/die. Il periodo di osservazione considerato è stato di 48 mesi. Nei pazienti affetti da e MC le variabili relative a ciascun soggetto sono state valutate al momento della diagnosi di MC, dopo 24 e dopo 48 mesi; nei controlli affetti da solo le medesime variabili sono state rilevate a partire dall età corrispondente all età di diagnosi di MC del paziente appaiato e dopo 24 e 48 mesi.

6 Risultati 1 27 celiaci su 385 diabetici (7%) % % 5 4 +MC 7% Distribuzione dei pazienti in base all'intervallo tra diagnosi di e di MC AGA IgA AGA IgG EM A TG A Mediana=1.8 anni Diagnosi di 12 pazienti % 3 2 EMA negativo EMA positivo Anni L approccio per screening al problema dell associazione tra e MC ha consentito di individuare tra i 385 diabetici studiati 27 pazienti affetti da celiachia (7%). Il dosaggio sierico degli Ab glutine-correlati ha avuto come risultati: una positività degli AGA IgA nel 8% dei pazienti affetti da MC, gli AGA IgG sono risultati positivi solo nel 65% dei casi, mentre EMA e TGA sono risultati positivi in tutti i pazienti in cui sono stati dosati. Dodici dei 27 pazienti celiaci presentavano uno screening sierologico negativo al momento della diagnosi di, ed erano divenuti positivi al test EMA nel corso del follow-up. La possibilità che la sierologia per MC si positivizzi successivamente a distanza di mesi o anni dalla diagnosi di sottolinea l importanza di una ripetizione periodica dello screening che consenta di cogliere il viraggio sierologico di soggetti inizialmente negativi e di porre con tempestività il sospetto di celiachia. Nella nostra casistica la mediana dell intervallo di tempo tra la diagnosi di Diabete e quella di Celiachia è stata di 1.8 anni; come si può osservare dal grafico, nel 7% dei casi la diagnosi di MC si è avuta entro 4 anni dalla diagnosi di. Meno frequente è la diagnosi di Celiachia prima dell esordio di Diabete; infatti, in uno solo dei 27 pazienti la diagnosi di MC ha preceduto quella di. 1 Risultati 2: P/A e Hb 8 P/A (%) Diagnosi 24 mesi 48 mesi +MC Hb (g/dl) 14 13, , ,5 11 1,5 1 P<.5 Diagnosi 24 mesi 48 mesi +MC Per quanto riguarda il follow-up clinico si sono ottenuti i seguenti risultati.

7 L analisi del rapporto P/A nei pazienti con +MC e nei controlli con solo mette in luce l assenza di differenze significative tra i due gruppi sia alla diagnosi di Celiachia, sia dopo 24 e 48 mesi. Vi è, infatti, anche nei celiaci un soddisfacente stato nutrizionale al momento della diagnosi di MC e l assenza di significative variazioni dopo l introduzione della dieta priva di glutine. Questo sottolinea, quindi, che la Celiachia, se diagnosticata e trattata precocemente, non influisce negativamente sull accrescimento, mettendo al riparo da rilevanti disturbi secondari al malassorbimento. Per quanto riguarda il livello di Hb, il confronto tra i dati relativi ai pazienti con MC e i dati relativi ai controlli con solo evidenzia come, solamente alla diagnosi di MC, il livello di Hb presenti una differenza statisticamente significativa tra i due gruppi. Infatti, nei pazienti con MC l Hb era nettamente inferiore a quello dei controlli al momento della diagnosi; il fatto che, dopo l introduzione della dieta priva di glutine, i livelli di Hb si normalizzino nei celiaci e siano paragonabili a quelli dei solo diabetici conferma l efficacia del trattamento dietetico nel migliorare la situazione assorbitiva e nutrizionale. 8 Risultati 3: HbA1c e Insulina 7 HbA1c (%) Diagnosi 24 mesi 48 mesi +MC 1 Insulina (U/Kg/die),8,6,4,2 Diagnosi 24 mesi 48 mesi +MC L analisi dei dati relativi a HbA1c e Insulina evidenzia come sia i livelli di HbA1c che il consumo quotidiano di insulina si sono mantenuti paragonabili nei 2 gruppi a tutti i tempi considerati nello studio, mostrando in entrambi un andamento in crescendo dal momento della diagnosi ai 48 mesi successivi. L influenza della MC e, successivamente, dell esclusione del glutine dalla dieta si è quindi mostrata di scarsa rilevanza.

8 Risultati 4: HLA DQ2 e DQ8 DQA1*51 DQB1*21 DQ2 DQA1*31 DQB1*32 DQ % /21 (DQ2) 31/32 (DQ8) 51/21-31/32 (DQ2-DQ8) Altri (DQ2-DQ8 negativi) +MC Lo studio degli aplotipi HLA si è focalizzato sugli alleli che con maggiore frequenza si associano alla MC e che sono coinvolti nella sua patogenesi. Questi alleli sono, come detto in precedenza, DQA1*51-DQB1*21 (che codificano per le molecole HLA DQ2) e DQA1*31-DQB1*32 (che codificano per HLA DQ8). Si è cercato di capire se l individuazione, all interno della popolazione di diabetici, di soggetti aventi questi alleli potesse essere di aiuto nello screening della celiachia. Si è pensato, infatti, che la tipizazione HLA potesse selezionare i pazienti sui quali indirizzare successivamente le indagini diagnostiche per MC, escludendo coloro che risultassero negativi per DQ2 e DQ8 e che, quindi, non posseggono gli aplotipi di predisposizione alla MC. In realtà, lo studio ha rivelato che la frequenza degli aplotipi DQ2 e DQ8 è ugualmente elevata sia nel gruppo dei pazienti con +MC, sia nel gruppo dei controlli con solo. La positività per questi alleli, quindi, non aiuta a individuare i celiaci con sufficiente precisione. Di maggiore utilità sembra, invece, l individuazione di soggetti negativi per DQ2 e DQ8. Dal nostro studio emerge che la negatività per gli alleli DQA1*51-DQB1*21 e DQA1*31-DQB1*32 riduce il rischio di sviluppare celiachia di circa 4 volte. L individuazione di soggetti negativi per questi alleli potrebbe quindi dirci chi, tra tutti i soggetti, non ha una predisposizione a sviluppare MC, permettendoci eventualmente di poterli escludere dal successivo iter diagnostico per Celiachia (che prevede esami sierologici e biopsia).

9 Risultati 5 : HLA DQ2 e DQ8 72% 92% + Celiachia 28% DQ2 e/o DQ8 Altro (DQ2 e/o DQ8 negativi) 8% La tipizzazione HLA è utile per selezionare i pazienti con diabete e predisposizione alla celiachia? Si possono escludere dalla ricerca della celiachia i soggetti negativi per DQ2 e DQ8? Nella pratica, però, l individuazione dei soggetti negativi per DQ2 e DQ8 fa escludere il rischio di MC solo nel 28% dei diabetici. Questo non giustifica, quindi, dal punto di vista dei costi, uno screening di prima battuta con lo studio degli HLA, poiché resterebbe una grossa fetta di pazienti diabetici (più di 2/3) non escludibile dalla ricerca della MC e su cui si dovranno quindi eseguire gli esami sierologici. Inoltre tra i DQ2-DQ8 negativi si celerebbe un 8% di diabetici veramente affetti da MC, in cui la diagnosi della stessa verrebbe a mancare o sarebbe comunque ritardata. Conclusioni 1 Prevalenza della Celiachia nel : 7% Screening: dosaggio periodico di EMA e/o TGA. Follow-up clinico: diagnosi e trattamento precoci della celiachia garantiscono ai pazienti affetti da +MC una situazione clinica e metabolica non dissimile dai soggetti con solo. Nella nostra casistica di soggetti con la prevalenza di MC è risultata pari al 7%, confermando la rilevanza dell associazione tra le due patologie. Questa prevalenza, tra l altro, è tra le più elevate riportate in letteratura nell ambito dei Paesi Europei. Una prevalenza così elevata può essere spiegata dalla strategia di screening attuata mediante periodico dosaggio sierologico degli Ab glutine-correlati (EMA e/o TGA) in tutti i pazienti affetti da. Il follow-up clinico dei pazienti affetti da +MC ha evidenziato che, la diagnosi e l introduzione precoci della dieta priva di glutine, consentono di evitare al paziente rilevanti disturbi legati al protratto malassorbimento e garantiscono una situazione clinica e metabolica non dissimile da quella dei soggetti con solo.

10 Conclusioni 2 La frequenza di DQ2 e DQ8 è elevata sia nei pazienti con +MC, sia nei controlli con solo. Questo dato rende scarsamente vantaggiosa l adozione della tipizzazione HLA come primo test di identificazione dei soggetti a rischio per MC. Il periodico dosaggio degli anticorpi glutine-correlati (EMA e/o TGA) conservano a tutt oggi il miglior rapporto costo-beneficio nello screening della Celiachia. Nella nostra popolazione, la frequenza degli aplotipi DQ2 e DQ8 è risultata elevata sia nei pazienti con MC+, sia nei controlli con solo. Questo dato rende scarsamente vantaggiosa l adozione della tipizzazione HLA come primo test di identificazione dei soggetti a rischio per Celiachia. Il periodico dosaggio degli Ab glutine-corelati (EMA e/o TGA in particolare) conservano a tutt oggi il miglior rapporto costo-beneficio.