Вживання глютену та ризик розвитку аутоімунітету на острівцях та прогресування до діабету 1 типу у дітей із підвищеним ризиком захворювання: Дослідження аутоімунітету діабету у молодих (DAISY)

Анотація

МЕТА Вивчити зв'язок споживання глютену з розвитком аутоімунітету на острівцях та прогресуванням до діабету 1 типу.

ДИЗАЙН ДИЗАЙН І МЕТОДИ Дослідження діабету щодо аутоімунітету у молодих (DAISY) проводить дослідження дітей з підвищеним ризиком діабету 1 типу. Зразки крові відбирали у віці 9, 15 та 24 місяців, а потім щорічно. Аутоімунітет острівців визначався появою принаймні одного аутоантитіла проти інсуліну, IA2, GAD або ZnT8 (транспортер цинку 8) принаймні у двох послідовних зразках крові. Використовуючи опитувальники частоти їжі, ми оцінювали споживання глютену (у грамах на день) щороку, починаючи з віку 1 року. Моделювання регресії Кокса на ранніх термінах споживання глютену та спільне моделювання кумулятивного споживання глютену під час подальшого спостереження використовувались для оцінки коефіцієнтів ризику, скоригованих для змішувачів (aHR).

Блок-схема когорти DAISY. ІА, аутоімунітет острівців; T1D, діабет 1 типу. * Когорта для аналізів суглобових моделей була використана для аналізу сукупної кількості споживання глютену під час спостереження та ризику ІА та переходу від ІА до Т1Д. † Аналіз моделі когорти для моделі Кокса використовували для аналізу віку при введенні глютену, кількості споживання глютену у віці 1–2 роки та ризику ІА та переходу від ІА до Т1Д.

Згода батьків була отримана для всіх учасників, а згода була отримана від дітей віком ≥7 років. Це дослідження було схвалено Колорадоською колегіальною комісією з перегляду.

Контакт

Апріорі ми вирішили окремо вивчити вплив трьох різних часових періодів впливу глютену: 1) вік при першому введенні глютену; 2) кількість споживання глютену у віці 1–2 роки; та 3) сукупна кількість споживання глютену під час спостереження у міру впливу часу.

Вік при введенні глютену

Дані щодо змінного віку опромінення при введенні глютену були отримані з телефонних або очних співбесід, проведених кожного третього місяця з 3 до 15 місяців. Вік при введенні глютену групували у 35 г/добу.

Результати

Ми вивчали два різні результати - аутоімунітет острівців та перехід від аутоімунітету острівців до діабету 1 типу.

Аутоімунітет острівців визначався появою принаймні одного аутоантитіла проти інсуліну, тирозинфосфатазоподібного білка IA2, GAD або транспортера цинку 8, двічі або більше послідовно, або позитивним аутоантитілом під час одного візиту та отриманням діагнозу типу 1 діабет під час наступного візиту поспіль, як це було описано в попередніх дослідженнях (25,26).

Перехід від острівцевого аутоімунітету до діабету 1 типу визначали шляхом подальшого спостереження за острівцевими аутоімунітетами - позитивними дітьми кожні 3–6 місяців. Дітей направляли до лікаря для діагностики діабету 1 типу, якщо у них випадкова концентрація глюкози> 11,1 ммоль/л та/або рівень HbA1c> 6,2% (44 ммоль/моль). Критерії, що використовувались для діагностики діабету 1 типу, включали типові симптоми поліурії та/або полідипсії та випадкову концентрацію глюкози> 11,1 ммоль/л, або пероральний тест на толерантність до глюкози з концентрацією глюкози в плазмі натще ≥7,0 ммоль/л або h концентрація глюкози> 11,1 ммоль/л. Деталі інтенсивного моніторингу та протоколу діагностики діабету 1 типу були описані раніше (27).

Генотипування

Ми класифікували людей в одній з наступних трьох груп на основі генотипу HLA: DR3/4; DR3/3, DR3/X; DR4/4, DR4/X та X/X, де X не є ні DR3, ні DR4. Детальніше про процедуру генотипування в DAISY раніше опубліковано (17).

Інші змінні

Змінні, які розглядаються як потенційні незрозумілі фактори, оскільки вони можуть бути пов’язані з прийомом їжі, що містить глютен, та розвитком діабету 1 типу були отримані з анкет або інтерв’ю. Змінними були стать дитини, сімейна історія діабету 1 типу, расова етнічна приналежність дитини, вік матері на момент пологів, вага при народженні, кесарів розтин, паритет, статус куріння матері під час вагітності та освіта матері. Ми також включили дані про загальне споживання енергії дитиною, оцінене на основі частотних частот, сімейної історії целіакії (CD) та появи аутоімунітету CD (CDA), доклінічного прояву CD, визначеного двома послідовними тестами позитивних тканинних аутоантитіл на трансглютаміназу (28) . Змінні були класифіковані, як показано в таблиці 1.

Характеристика дітей у когорті для спільного моделювання аналізів сукупної кількості споживання глютену та ризику розвитку аутоімунітету на острівцях та переходу від аутоімунітету на острівці до діабету 1 типу

Статистичний аналіз

Статистичний програмний пакет SAS, версія 9.4 системи SAS для Windows (SAS Institute, Cary, NC), використовувався для всіх статистичних аналізів. Наші три експозиції глютену були протестовані на наявність двох різних наслідків - аутоімунітету на острівцях та переходу від аутоімунітету на островах до діабету 1 типу, як описано вище. Щодо аутоімунітету острівців як результату, час спостереження підраховували від народження до першого острівцевого аутоантитіла - позитивна проба крові або остання негативна проба станом на серпень 2017 р. Для аналізу прогресування часу спостереження відлічували з першого острівця аутоантитіло - позитивна проба до діагностики діабету 1 типу або до останнього візиту, коли станом на серпень 2017 року у дитини не було діабету 1 типу.

Для аналізу незмінних у часі експозицій (вік при введенні глютену та кількість споживання глютену у віці 1-2 років) ми використовували модель пропорційних небезпек Кокса. Ми використовували підхід спільного моделювання для аналізу різного в часі впливу глютену (сукупна кількість споживання глютену під час спостереження). Коротко, спільне моделювання поздовжнього виживання оцінює зв'язок між випадковими наслідками впливу вимірювань поздовжнього глютену під час спостереження та даними про час (29). Ми змоделювали експозицію під час спостереження за допомогою квадратичної кривої, яка відповідає зміні режиму харчування з часом. Було визначено, що кусковий експоненціальний розподіл з чотирма внутрішніми вузлами найкраще підходить для базової функції небезпеки для параметричної моделі виживання, що використовується у підході спільного моделювання. Поздовжню модель та моделі виживання зв'язали за допомогою кумулятивної структури асоціацій (30).

У моделі Кокса для аналізу інваріантних у часі експозицій ми включили загальну слабкість, щоб включити ефекти кластеру з корельованих даних часу до події серед братів і сестер. Наближення Ефрона було використано для обробки зв'язків у час подій. Споживання глютену моделювали як постійну змінну (у грамах на день), так і як третину споживання глютену. Перевіряючи умови взаємодії між споживанням глютену та часом подальшого спостереження, ми не виявили порушення припущення про пропорційну небезпеку.

Ми протестували на взаємодію між групами HLA та експозицією глютену в обох моделях. Основними змінними були загальне споживання енергії дитиною, сімейна історія CD, час появи CDA, генотип HLA, сімейна історія цукрового діабету 1 типу, батьки повідомили про расову етнічну приналежність, стать та вік матері при пологах. Вага народження, кесарів розтин, паритет, статус куріння матері під час вагітності та освіта матері не були включені в остаточні моделі після зворотного усунення. В аналізі, використовуючи кумулятивну кількість споживання глютену під час спостереження як експозицію, ми також скоригували тип використовуваного FFQ (FFQ або YAQ). У всіх аналізах, використовуючи кількість споживання глютену як експозицію, ми коригували вік при введенні глютену, а в аналізах, використовуючи вік при введенні глютену як експозицію, ми коригували кількість споживання глютену у віці 1–2 років ( Таблиця 2).

Асоціація між впливом глютену та розвитком аутоімунітету на острівцях та переходом від ІА до діабету 1 типу

Аналіз чутливості та підгруп

Наявність двох або більше аутоантитіл збільшує ризик переходу від аутоімунітету на острівці до діабету 1 типу (31). Тому ми повторили основні аналізи, коли лише ті, у кого було багато (два або більше) аутоантитіл під час першого візиту до аутоімунітету або пізніше, проходили спостереження до аутоімунітету на острові або до останнього спостереження, або до діагностики діабету 1 типу або останнього візиту з аутоімунітетом на острові, але станом на серпень 2017 року не було відомого діабету 1 типу.

Ми повторили всі аналізи грудного вигодовування як коваріата, оскільки грудне вигодовування може впливати на інші аспекти годування немовлят та ризик розвитку діабету 1 типу (11,12).

Через нещодавню знахідку TEDDY, де введення глютену через 9 місяців або після прогнозування підвищеного ризику аутоімунітету на острівцях (14), ми перекатегоризували вік при введенні глютену в 0,47).

Ймовірність розвитку аутоімунітету на острівцях (А) та прогресування до діабету 1 типу (В) відповідно до тертилів щодо кількості споживання глютену у віці 1–2 років. 1 = найнижча третина; 2 = середня третина; 3 = найвища третина. Порівнюючи суб'єктів з найнижчою третиною споживання глютену у віці 1–2 років, із суб'єктами середньої та найвищої третини, ми не виявили зв'язку з ризиком розвитку аутоімунітету острівців або прогресування аутоімунітету острівців до діабету 1 типу (усі Р значення> 0,47).

Сукупний прийом клейковини під час подальшого спостереження

Ми не виявили зв'язку між кумулятивною кількістю споживання глютену під час спостереження та розвитком аутоімунітету на острівцях (aHR на 4 г збільшення споживання глютену 1,01, 95% ДІ 0,99–1,02) (Таблиця 2). У віці 6 років це відповідало рівню AHR 1,03 (95% ДІ 0,95–1,12) на SD сукупної кількості споживання глютену. Сукупна кількість споживання глютену не була пов’язана з переходом від аутоімунітету на острівці до діабету 1 типу (aHR 1,02, 95% ДІ 0,99–1,04) (табл. 2). AHR для зв'язку між загальною кількістю споживання глютену під час спостереження та ризиком розвитку аутоімунітету на острівцях або переходу до діабету типу 1 не різнився помітно в різних групах HLA (всі показники HR близько 1,00).

Вік при введенні глютену

Ми не виявили зв'язків між віком при введенні глютену та розвитком аутоімунітету на острівцях до введення до 4-місячного віку (0,97 AHR, 95% ДІ 0,45–2,09) або 6-місячного віку або пізніше (AHR 1,06, 95% ДІ 0,73–1,56) порівняно із введенням у віці 4–5,9 місяців (табл. 2). Однак введення глютену до 4-місячного віку асоціювалося з підвищеним ризиком прогресування від аутоімунітету острівців до діабету 1 типу порівняно з введенням у віці 4–5,9 місяців (aHR 8,69, 95% ДІ 1,69–44,8) (Таблиця 2). Не було виявлено жодної асоціації для введення через 6 місяців або пізніше порівняно з введенням у віці 4–5,9 місяців (aHR 0,77, 95% ДІ 0,31–1,88) (Таблиця 2).

Аналіз чутливості та підгруп

Аналізи, що включають лише ті, що позитивні для двох або більше аутоантитіл, дають однакові висновки. Підвищений ризик прогресування від наявності двох або більше аутоантитіл до діабету 1 типу при введенні глютену в 0,05). Включення грудного вигодовування як коваріати не вплинуло на наші результати порівняно з нашим первинним аналізом, представленим вище (дані не наведені). Введення глютену у віці 6–8,9 та ≥9 місяців не було суттєво пов’язане з аутоімунітетом острівців чи прогресуванням від аутоімунітету острівців до діабету 1 типу порівняно із введенням через 4–5,9 місяців (дані не наведені).

Висновки

У цій когорті дітей із високим ризиком розвитку діабету 1 типу кількість споживання глютену у віці 1–2 роки та під час спостереження не передбачало розвитку аутоімунітету острівців або прогресування до діабету 1 типу, тоді як раннє введення продуктів, що містять глютен, асоціювався з підвищеним ризиком прогресування від аутоімунітету острівців до діабету 1 типу.

Основними сильними сторонами дослідження є часта оцінка аутоантитіл на острівцях та перспективний дизайн із затвердженими FFQ для оцінки дієти протягом дитинства та підліткового віку. Проспективна конструкція, де дані про дієту оцінюються до результату, мінімізує ризик упередженості відкликання, яка може вплинути на результати ретроспективних досліджень. Враховуючи, що зміна дієти може бути результатом автоімунітету на острівцях, перспективна конструкція зменшує можливість зворотної причинності. Детальні дані про потенційні змішувачі та предиктори для діабету 1 типу - ще одна сила. Оскільки можна припустити, що вплив навколишнього середовища може по-різному впливати на генотип HLA, головним фактором є наявність детальних даних на цьому рівні, що дає нам можливість дослідити потенційні взаємодії. Ще однією сильною стороною цього дослідження є тривалий період спостереження, з частим збором дієтичних даних, що дозволило дослідити зв'язок споживання глютену протягом дитинства та юності з аутоімунітетом на островах та розвитком діабету 1 типу.

Хоча результати цієї групи високого ризику можуть не бути узагальненими для загальної популяції, дослідження представляє більшість населення, у якого розвиватиметься діабет 1 типу. Оскільки національні та міжнародні бази даних про склад їжі не містять інформації про кількість глютену, ми оцінили кількість споживання глютену на основі даних, про які повідомили самостійно, і, як і для інших досліджень, великі неточності в наших оцінках, ймовірно. За нашими оцінками кількість споживання глютену була подібною, але трохи вищою, ніж в інших когортах, які оцінювали кількість споживання глютену (32–34). Когорти використовують різні методи для оцінки кількості споживання глютену в різних популяціях та середовищах, і вони не є безпосередньо порівнянними, але оцінка може бути використана в рамках відповідного дослідження, не приводячи до необ'єктивних результатів.

Дослідження є спостережливим, що означає, що ми не можемо виключити незмірене незрозуміле пояснення наших висновків. Ми не можемо виключити можливість того, що статистично значуща асоціація, яку ми виявили, була випадковою знахідкою або що відсутність влади пояснює відсутність інших асоціацій, які ми досліджували. Коригування змінних, які раніше вважали, що впливають на аутоімунітет островів або діабет 1 типу, не вплинуло на наші результати.

Наскільки нам відомо, це перша доповідь із дослідження кількості споживання глютену поза дитячим віком та ризику розвитку аутоімунітету острівців та прогресування аутоімунітету островів до діабету 1 типу. На додаток до вивчення кількості споживання глютену у віці 1–2 років, унікальна структура дослідження DAISY дала нам можливість вивчити кількість споживання глютену не тільки в дуже ранньому віці, але також протягом дитинства та підліткового віку.

Безглютенова дієта протягом 6–12 місяців після сероконверсії, але до діагностики діабету 1 типу мала обмежений вплив на рівень аутоантитіл та прогресування до діабету 1 типу у двох дуже малих дослідженнях, включаючи дітей із високим ризиком (35, 36). Однак дослідження мишей NOD показало, що безглютенова дієта запобігала розвитку діабету (37). Ми не можемо виключити будь-який потенційний вплив безглютенової дієти на ризик розвитку аутоімунітету острівців та діабету 1 типу, оскільки для цього потрібно велике рандомізоване контрольоване дослідження.

Наш висновок про раннє введення глютену до 4-місячного віку як потенційного фактора ризику прогресування до діабету 1 типу підтверджує загальні рекомендації Американської академії педіатрії щодо годування немовлят. Беручи до уваги наш виявлений факт відсутності зв'язку між кількістю споживання глютену у віці 1–2 років або протягом усього дитинства та підліткового віку та ризиком розвитку аутоімунітету на острівцях та прогресування до діабету 1 типу, ми дійшли висновку, що немає обгрунтування для зменшення кількості глютену протягом дитинство та юність серед населення з високим ризиком для запобігання розвитку діабету 1 типу.

Інформація про статтю

Подяки. Автори дякують усім дітям та їхнім сім'ям, які брали участь у DAISY, які щедро віддали свій час та знання.

Фінансування. N.A.L.-B. підтримала Хельсе Сьор-Ост RHF. F.D., J.S., A.E.B., K.C.W., R.K.J., M.J.R. та J.M.N. були підтримані Національним інститутом охорони здоров’я (гранти R01-DK-104351 та R01-DK-32493). K.M., K.S., G.T. та L.C.S. були підтримані Норвезькою науковою радою (грант 221909/F20).

Подвійність інтересів. Не повідомлялося про потенційні конфлікти інтересів, що стосуються цієї статті.

Попередня презентація. Частини цього дослідження були представлені в абстрактній формі на 78-х наукових сесіях Американської діабетичної асоціації, Орландо, Флорида, 22–26 червня 2018 р.