Inne czynniki środowiskowe a ryzyko cukrzycy typu 1

Tak, rejestry krajowe w Europie, Ameryce Północnej i Azji konsekwentnie pokazują więcej nowych rozpoznań cukrzycy typu 1 jesienią i zimą niż w miesiącach letnich. Wzorzec ten jest wyraźniejszy u dzieci w wieku szkolnym i u nastolatków, a u młodych dorosłych, choć pozostaje widoczny, jest wyraźnie słabszy. Wirusy zdolne wnikać do komórek beta trzustki, jak enterowirusy (zwłaszcza Coxsackie B), wirusy grypy i syncytialny wirus oddechowy, krążą intensywniej zimą. Mogłyby one uruchomić albo przyspieszyć proces autoimmunologiczny u osób predysponowanych genetycznie [1].

Równolegle zimą drastycznie spada narażenie na promieniowanie ultrafioletowe (zwłaszcza na północ od 37. równoleżnika, a więc w większości Europy). W efekcie wyraźnie zmniejsza się skórna synteza witaminy D, składnika odżywczego i hormonu o działaniu immunomodulującym. Zimno zwiększa zapotrzebowanie metaboliczne, zapotrzebowanie na insulinę, a przez to obciążenie już uszkodzonych komórek beta, być może przyspieszając pojawienie się objawów klinicznych. Zmienność sezonowa wiąże się też z szerokością geograficzną. Na północy sezonowe wahania rozpoznań są wyraźniejsze, a bliżej równika efekt słabnie. Sezonowość sugeruje, że jako wyzwalacze działa zbiór czynników (zakażenia, światło słoneczne, stres metaboliczny), ale żadna pora roku sama nie wywoła choroby [2].

Głównymi badanymi zanieczyszczeniami są:

• drobne cząstki (PM2,5);
• cząstki grube (PM10);
• dwutlenek azotu (NO₂);
• ozon (O₃);
• dwutlenek siarki;
• metale ciężkie związane z ruchem drogowym i działalnością przemysłową.

Mechanizmy biologiczne, przez które zanieczyszczenia te mogą wpływać na ryzyko autoimmunologiczne, są prawdopodobne i udokumentowane doświadczalnie. Wdychane cząstki pobudzają komórki odpornościowe w płucach, wywołując przez to zapalenie ogólnoustrojowe wskutek uwalniania cytokin prozapalnych (sygnałów chemicznych podtrzymujących zapalenie). Ponadto zanieczyszczenia mogą zaburzać równowagę podgrup limfocytów T (krwinek białych koordynujących obronę immunologiczną) i osłabiać działanie limfocytów T regulatorowych (tych, które trzymają reakcje odpornościowe w ryzach), przez co słabnie tolerancja immunologiczna [3].

Szczególnie ważne jest narażenie w życiu płodowym, bo rozwój trzustki płodu i programowanie układu odpornościowego zachodzą w macicy. Drugim oknem podatności jest wczesne dzieciństwo. Warto traktować zanieczyszczenie powietrza jako możliwy współudział, a nie bezpośrednią przyczynę. Możesz śledzić wskaźnik jakości powietrza w swoim mieście. Ograniczaj aktywność na dworze, gdy poziomy PM2,5 albo ozonu są wysokie. Unikaj palenia czynnego i biernego, zwłaszcza w ciąży i w otoczeniu dzieci [4].

Pestycydy i inne trwałe substancje chemiczne bada się jako możliwe czynniki modyfikujące ryzyko cukrzycy typu 1, zwłaszcza przez wpływ na komórki beta trzustki i na układ odpornościowy. Do istotnych grup należą:

• pestycydy fosforoorganiczne i karbaminiany — stosowane obecnie w rolnictwie;
• pestycydy chloroorganiczne (jak DDT i jego metabolity, heksachlorobenzen, część PCB, czyli polichlorowanych bifenyli) — choć zakazane w wielu krajach, utrzymują się w glebie, w łańcuchu pokarmowym i w ludzkiej tkance tłuszczowej;
• pyretroidy.

Największe nagromadzenie daje narażenie zawodowe, ale u większości osób głównym źródłem jest żywność (pozostałości na owocach, warzywach, rybach, mleku, mięsie) oraz dom [5].

Proponowane mechanizmy to bezpośrednia toksyczność wobec komórek beta z wywołaniem apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórki), zmiana mikrobioty jelitowej oraz pobudzenie receptorów nasilających stres oksydacyjny. Dokładnie myj owoce i warzywa pod bieżącą wodą i usuwaj zewnętrzne liście warzyw liściastych. Różnicuj źródła żywności i rozważ produkty ekologiczne dla grup szczególnie narażonych na pozostałości, jak truskawki, szpinak czy winogrona. Kobiety w ciąży i rodziny pracujące w rolnictwie powinny stosować środki ochrony. Cukrzyca typu 1 nie bierze się z jednej substancji chemicznej, lecz powstaje na tle podatności genetycznej, na którą nakłada się kilka czynników środowiskowych [6].

Tak, na poziomie populacji. W skali globalnej zapadalność na cukrzycę typu 1 jest zwykle większa w krajach silnie zurbanizowanych i uprzemysłowionych, a mniejsza w regionach o niskim poziomie rozwoju. Część dzieci z regionów o małej zapadalności przenosi się do regionów o dużej zapadalności, a badania migracyjne pokazują, że ich ryzyko zbliża się do ryzyka nowego otoczenia. Wskazuje to na wyraźnie większą rolę czynników środowiskowych, które nakładają się na podatność genetyczną. Urbanizacja niesie cały pakiet szkodliwych narażeń zbiegających się na układzie odpornościowym:

• zanieczyszczenie powietrza;
• dieta bogata w żywność wysoko przetworzoną i uboga w błonnik;
• siedzący tryb życia;
• przewlekły stres psychospołeczny;
• mniejsze rodziny;
• częstsze porody przez cięcie cesarskie;
• szersze stosowanie antybiotyków w pierwszych latach życia;
• ograniczony kontakt z różnorodnością drobnoustrojów gleby, roślin i zwierząt [2].

Ochronnie działa nie sama „wiejskość”, lecz pewne konkretne narażenia, jak kontakt ze zwierzętami, bioróżnorodność albo żywność nieprzetworzona. Jeśli mieszkasz w mieście, staraj się spędzać co tydzień jak najwięcej czasu w dostępnych terenach zielonych. Daj dzieciom możliwość kontaktu z przyrodą i, o ile to możliwe, ze zwierzętami domowymi. Podejmuj aktywność fizyczną na dworze i stosuj antybiotyki tylko wtedy, gdy są naprawdę potrzebne. Dieta bogata w warzywa, produkty pełnoziarniste, ryby i żywność fermentowaną wspiera zróżnicowany mikrobiom jelitowy. Wybory te nie zapobiegają cukrzycy typu 1. Równoważą jednak część prozapalnych obciążeń życia w mieście, które w połączeniu z predyspozycją genetyczną mogą sprzyjać wystąpieniu choroby [7].

Cukrzyca typu 1 ma jeden z najsilniejszych gradientów geograficznych spośród chorób przewlekłych. Zapadalność rośnie zwykle wraz z oddalaniem się od równika. Kraje takie jak Finlandia, Szwecja, Norwegia, Dania, Wielka Brytania i Kanada mają wysokie wskaźniki, a regiony równikowe Afryki Subsaharyjskiej, Azji Południowej i Ameryki Łacińskiej podają wartości niższe, choć stale rosnące wraz z urbanizacją. Wyjątkiem jest Sardynia. Choć leży bliżej równika (w basenie Morza Śródziemnego), ma zapadalność porównywalną z krajami nordyckimi [8].

Proponowane mechanizmy gradientu szerokości geograficznej obejmują:

• mniejsze narażenie na promieniowanie ultrafioletowe B na północy, z mniejszą skórną syntezą witaminy D;
• niższe temperatury (zmieniające przenoszenie wirusów);
• długi czas spędzany zimą w pomieszczeniach;
• rytmy dobowe zaburzone przez zbyt krótkie albo zbyt długie dni.

Szerokość geograficzną należy traktować jako pośredni wskaźnik zbioru narażeń. Praktyczny wniosek brzmi: utrzymuj odpowiedni poziom witaminy D przez cały rok, zwłaszcza zimą albo jeśli mieszkasz na północy. Szerokość geograficzna wpływa na ryzyko, ale żaden klimat sam nie wywoła choroby i żaden nie chroni przed cukrzycą typu 1 w sposób bezwzględny [9].

Jakość wody pitnej badano od dziesięcioleci jako możliwy współczynnik ryzyka cukrzycy typu 1. Powodem jest to, że zapadalność na świecie rośnie szybciej, niż mogą to wyjaśnić zmiany genetyczne. Azotany i azotyny z nawozów rolniczych i odchodów zwierząt hodowlanych zanieczyszczają wody gruntowe. Ich przemiana metaboliczna w związki N-nitrozowe (substancje powstające w organizmie z azotanów i azotynów), o potencjale cytotoksycznym wobec komórek beta, daje prawdopodobną hipotezę biologiczną. Zalecany na świecie limit dla azotanu w wodzie pitnej wynosi około 50 mg/l (norma WHO). Najbardziej podatne są niemowlęta i małe dzieci. Metale ciężkie, jak arsen i ołów, obecne w wodach gruntowych albo uwalniane ze starych instalacji, mogą zaburzać sygnalizację insuliny i równowagę immunologiczną [10].

Istnieje też hipoteza odwrotna, związana z higieną (hipoteza higieniczna). Silnie chlorowana woda miejska i inne zachowania ochronne sanitarnie ograniczają wczesny kontakt dziecka z drobnoustrojami środowiskowymi. Przez ten brak treningu układ odpornościowy mógłby dojrzewać wolniej. Próg tolerancji wobec antygenów komórek beta obniża się, a późniejsze zetknięcie z różnymi wyzwalaczami może łatwiej uruchomić proces autoimmunologiczny. Jeśli korzystasz z ujęcia prywatnego (studni), okresowo badaj wodę na azotany i metale ciężkie, zwłaszcza w pobliżu obszarów rolniczych albo przemysłowych. Filtry z odwróconą osmozą, wymieniacze jonowe albo destylacja usuwają azotany. Filtry węglowe nie. Czysta woda pitna to podstawowa sprawa zdrowia publicznego. Jej swoisty udział w ryzyku cukrzycy typu 1 pozostaje jednak skromny, w wieloczynnikowym krajobrazie zdominowanym przez genetykę, zakażenia, mikrobiom i żywienie [7].

Substancje zaburzające gospodarkę hormonalną to naturalne albo syntetyczne związki chemiczne, które naśladują hormony organizmu, blokują je albo z nimi kolidują. Najlepiej znane to:

• bisfenole (BPA, BPS, BPF);
• ftalany (stosowane w miękkim PVC, opakowaniach żywności, perfumowanych kosmetykach, winylowych zabawkach);
• trwałe zanieczyszczenia organiczne;
• dioksyny;
• niektóre pestycydy;
• związki perfluorowane (PFAS).

Typowe codzienne źródła to:

• wewnętrzna wyściółka puszek;
• tworzywa poliwęglanowe;
• paragony z papieru termicznego;
• elastyczne opakowania żywności;
• folie z tworzyw sztucznych;
• perfumy;
• lakiery do paznokci;
• kosmetyki bez oznaczenia „bez ftalanów”.

Substancje te łatwiej przenikają do jedzenia i napojów w obecności ciepła, tłuszczu i kwasowości. BPA może zaburzać wydzielanie insuliny i wywoływać stres oksydacyjny w komórkach beta. Substancje zaburzające gospodarkę hormonalną zmieniają równowagę podgrup limfocytów T, zaburzają działanie limfocytów T regulatorowych, zmieniają mikrobiom jelitowy i mogą epigenetycznie przeprogramować część genów zaangażowanych w tolerancję immunologiczną, czyli zmienić aktywność tych genów bez naruszania kodu genetycznego [11].

Szczególnie ważne jest okno okołoporodowe. Substancje te przechodzą przez łożysko, są obecne w mleku matki, a dawki przyjmowane mimowolnie na kilogram masy ciała są u niemowląt większe niż u dorosłych. Wybieraj raczej żywność świeżą albo mrożoną niż produkty puszkowane i wysoko przetworzone. Przechowuj i podgrzewaj jedzenie w naczyniach szklanych, ceramicznych albo ze stali nierdzewnej. Nigdy nie wkładaj plastiku do mikrofalówki. Odmawiaj paragonów z papieru termicznego, gdy ich nie potrzebujesz, i myj ręce po ich dotknięciu. Wybory te zmniejszają ogólne narażenie chemiczne, choć nie są swoistymi działaniami zapobiegającymi cukrzycy typu 1, która pozostaje chorobą o wieloczynnikowym pochodzeniu [6].

Mikroplastiki to cząstki tworzyw sztucznych mniejsze niż 5 mm, a nanoplastiki mniejsze niż 1 mikrometr. Powstają przez rozdrabnianie większych tworzyw i przez bezpośrednie uwalnianie z opakowań, butelek, tkanin syntetycznych, opon i kosmetyków. Codzienne źródła narażenia to między innymi:

• woda butelkowana w plastiku, zwłaszcza podgrzewana albo używana ponownie;
• folie spożywcze;
• pojemniki na wynos;
• butelki dla niemowląt wyparzane w wysokiej temperaturze;
• torebki herbaty z włóknami z tworzyw;
• plastikowe deski do krojenia;
• kurz w pomieszczeniach;
• a nawet woda z kranu.

Podgrzewanie jedzenia w plastikowych pojemnikach w mikrofalówce uwalnia znaczne ilości mikroplastików i nanoplastików [12].

Proponowane mechanizmy możliwego udziału w cukrzycy typu 1 są wciąż teoretyczne i pochodzą z modeli zwierzęcych. Mogą obejmować:

• zaburzenie bariery jelitowej („nieszczelne jelito”) i dysbiozę, czyli zaburzenie równowagi flory jelitowej;
• pobudzenie makrofagów o profilu prozapalnym;
• transport i uwalnianie w jelicie substancji zaadsorbowanych na powierzchni tworzyw (BPA, ftalanów, trwałych zanieczyszczeń organicznych, metali ciężkich);
• stres oksydacyjny w układzie odpornościowym i w komórkach beta trzustki.

Zalecenia mają charakter ostrożnościowy. Nigdy nie podgrzewaj jedzenia w plastiku, nawet w pojemnikach oznaczonych jako „bezpieczne do mikrofalówki”. Używaj butelek wielorazowych ze stali nierdzewnej albo ze szkła zamiast plastikowych jednorazowych. Unikaj przechowywania produktów kwaśnych, jak sosy pomidorowe czy cytrusy, w pojemnikach z tworzyw. Pamiętaj, że etykieta „BPA-free” nie gwarantuje bezpieczeństwa, bo zamienniki takie jak BPS i BPF działają podobnie [6].