Cukrzyca, która według przewidywań do roku 2045 będzie dotykać ponad 700 milionów dorosłych na całym świecie, jest jedną z najszybciej rozwijających się chorób niezakaźnych i stanowi poważne wyzwanie dla zdrowia publicznego. Jest to przewlekła choroba metaboliczna charakteryzująca się wysokim poziomem cukru we krwi utrzymującym się przez dłuższy czas, powodująca powikłania ogólnoustrojowe różnych narządów, skutkujące w dłuższej perspektywie znaczną zachorowalnością i śmiertelnością. Chociaż czynniki stylu życia, takie jak dieta, styl życia i aktywność fizyczna, odgrywają kluczową rolę w predyspozycji do ryzyka i rozwoju cukrzycy, genetyka odgrywa również istotną rolę w określaniu predyspozycji jednostki do rozwoju tej choroby. W Światowym Dniu Cukrzycy przyjrzyjmy się różnym typom cukrzycy, ich skutkom i roli uwarunkowań genetycznych.

Klasycznie cukrzycę dzieli się na dwa główne typy: typ 1 i typ 2
Cukrzyca typu 1: Jest to choroba autoimmunologiczna, w której układ odpornościowy organizmu omyłkowo atakuje i niszczy komórki beta trzustki wytwarzające insulinę. Ta postać cukrzycy ma podłoże genetyczne i często objawia się we wczesnym dzieciństwie lub w okresie dojrzewania. U dorosłych obserwuje się wolno postępującą odmianę cukrzycy, powszechnie znaną jako ukryta cukrzyca autoimmunologiczna u dorosłych (LADA).

Cukrzyca typu 2: Jest to bardziej powszechne i stanowi prawie 90% przypadków na całym świecie. Występuje złożona zależność między predyspozycjami genetycznymi a czynnikami środowiskowymi. Występuje, gdy organizm staje się oporny na insulinę lub trzustka nie wytwarza wystarczającej ilości insuliny, aby utrzymać prawidłowy poziom cukru we krwi. Cukrzyca typu 2 ma silne podłoże genetyczne, ale wpływają na nią również czynniki stylu życia, takie jak zła dieta, brak ruchu i otyłość.

Inne rodzaje
Ciążowa cukrzyca (GDM): Cukrzyca ciążowa występuje u kobiet w czasie ciąży i prawdopodobnie dotyka około 7% przypadków ciąży. U takich kobiet ryzyko rozwoju poporodowej cukrzycy typu 2 (T2DM) jest ponad 10 razy większe.

Cukrzyca dojrzałości młodych (MODY): Jest to monogenowa odmiana cukrzycy typu 2, charakteryzująca się zaburzeniami wydzielania insuliny, ale przy prawidłowej funkcji insuliny. MODY pojawia się w dzieciństwie lub w wieku dorosłym, przed 25. rokiem życia. MODY występuje u około 2–5% pacjentów z T2DM. MODY są klasyfikowane na podstawie podstawowego molekularnego defektu genetycznego: MODY1 (HNF4A); MODY2 (GCK); MODY3 (HNF1A); MODY4 (PDX1); MODY5 (HNF1B); MODY6 (NEUROD1); MODY12 (ABCC8) i MODY13 (KCNJ11).

Czynniki zwiększające ryzyko zachorowania na cukrzycę u danej osoby
» Historia rodzinna: Ryzyko rozwoju tej choroby jest wyższe u osób, u których w rodzinie występowała cukrzyca. Jeśli rodzic lub rodzeństwo choruje na cukrzycę, znacznie zwiększa to prawdopodobieństwo zdiagnozowania choroby u innych członków rodziny.

» Warianty genetyczne (polimorfizmy): Niektóre warianty genetyczne powiązano ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy. Warianty te łącznie mogą wpływać na produkcję insuliny, insulinooporność i inne czynniki związane z metabolizmem glukozy.

» Cukrzyca monogenowa: Niektóre rzadkie formy cukrzycy, zwane cukrzycą monogenową, są spowodowane mutacjami w pojedynczym genie. Mutacje te zakłócają prawidłową produkcję i funkcjonowanie insuliny, co prowadzi do cukrzycy już w młodym wieku.

» Zmiany epigenetyczne: Czynniki środowiskowe, takie jak dieta i styl życia, mogą powodować zmiany epigenetyczne, które wpływają na ekspresję genów. Zmiany te mogą wpływać na wrażliwość na insulinę i przyczyniać się do ryzyka cukrzycy.

Dziedziczność i cukrzyca typu 2
Cukrzyca typu 2, która stanowi większość przypadków cukrzycy, charakteryzuje się złożoną współzależnością między predyspozycjami genetycznymi a czynnikami środowiskowymi. Ryzyko wystąpienia tej choroby jest większe u osób, u których w rodzinie występowała cukrzyca typu 2, co podkreśla istotny element dziedziczny. Jednak styl życia, taki jak utrzymywanie prawidłowej wagi, regularna aktywność fizyczna i zbilansowana dieta, mogą zmniejszyć ryzyko nawet u osób predysponowanych genetycznie.

Niektóre z kluczowych genów związanych z ryzykiem cukrzycy
TCF7L2 (czynnik transkrypcyjny 7-jak 2) – TCF7L2 to jeden z najważniejszych genów związanych z cukrzycą typu 2. Stwierdzono, że warianty tego genu znacznie zwiększają ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2. TCF7L2 bierze udział w regulacji wydzielania insuliny i metabolizmu glukozy.

PPARG (receptor gamma aktywowany przez proliferatory peroksysomów) – PPARG odgrywa kluczową rolę w wrażliwości na insulinę i różnicowaniu adipocytów (komórek tłuszczowych). Warianty tego genu są powiązane ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy typu 2. Niektóre leki przeciwcukrzycowe, takie jak tiazolidynodiony, działają na szlak PPARG w celu poprawy wrażliwości na insulinę.

INS (insulina) – Gen INS zapewnia instrukcje dotyczące wytwarzania insuliny, hormonu regulującego poziom cukru we krwi. Mutacje lub zmiany w tym genie mogą prowadzić do upośledzenia produkcji insuliny, przyczyniając się zarówno do cukrzycy typu 1, jak i typu 2.

IRS1 (substrat receptora insuliny 1) – IRS1 bierze udział w przekazywaniu sygnału insuliny. Różnice genetyczne w IRS1 są powiązane z insulinoopornością i podwyższonym ryzykiem cukrzycy typu 2. Insulinooporność jest kluczowym czynnikiem rozwoju cukrzycy typu 2.

KCNJ11 (członek J podrodziny kanałów bramkowanych napięciem potasowym 11) – KCNJ11 koduje białko tworzące część błony komórek beta trzustki i biorące udział w wydzielaniu insuliny. Warianty tego genu są powiązane ze zwiększonym ryzykiem cukrzycy typu 2 z powodu upośledzonego wydzielania insuliny.

HNF1A (czynnik jądrowy hepatocytów 1 alfa) – HNF1A jest czynnikiem transkrypcyjnym odgrywającym kluczową rolę w rozwoju trzustki i produkcji insuliny. Mutacje w tym genie mogą prowadzić do cukrzycy typu dojrzałości młodych (MODY), rzadkiej postaci cukrzycy charakteryzującej się wczesnym początkiem i silnym podłożem genetycznym.

Specyficzne badania genetyczne w kierunku cukrzycy mogą pomóc w zrozumieniu profilu ryzyka, reakcji na lek, optymalizacji terapii lekowej, długoterminowych rokowań i ryzyka rodzinnego.

Cukrzycę i uwarunkowania genetyczne łączy złożony związek, a na ryzyko rozwoju tej choroby u danej osoby wpływa wiele czynników genetycznych. Chociaż predyspozycje genetyczne odgrywają znaczącą rolę, styl życia pozostaje kluczowy w zapobieganiu cukrzycy i leczeniu. Rozumiejąc wzajemne oddziaływanie czynników genetycznych i cukrzycy, poszczególne osoby mogą podejmować świadome decyzje dotyczące swojego zdrowia, co umożliwi im podejmowanie proaktywnych działań mających na celu zmniejszenie ryzyka i prowadzenie zdrowszego życia. Badania genetyczne w dalszym ciągu pogłębiają naszą wiedzę na temat cukrzycy, dając nadzieję na bardziej spersonalizowane i ukierunkowane podejście do zapobiegania i leczenia w przyszłości.
(Dr Anup Rawool jest zastępcą dyrektora ds. genetyki medycznej i kierownikiem ds. naukowych i medycznych w MedGenome)