Bacterial infections in type 1 diabetes and their association with micro- and macrovascular complications

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-7433-8
Title: Bacterial infections in type 1 diabetes and their association with micro- and macrovascular complications
Author: Simonsen, Johan Rasmus Alexander
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine
Doctoral Program in Clinical Research
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021-09-03
Language: en
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-7433-8
http://hdl.handle.net/10138/333097
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Background. Individuals with diabetes are more susceptible to bacterial infections compared with the general population. In individuals without diabetes, these infections have been associated with micro- and macrovascular diseases, such as chronic kidney disease and cardiovascular disease. However, the role of bacterial infections in the aetiology of these diseases is unclear, and may be profound in individuals with diabetes, who suffer from both bacterial infections as well as micro- and macrovascular disease more frequently compared to the general population. Furthermore, the prevalence of bacterial infections in individuals with specifically type 1 diabetes and the impact of hyperglycaemia on infection frequency is also far from established. Finally, the potential genetic factors affecting infection susceptibility in diabetes are yet to be discovered. Aim. The aim of this thesis was to investigate the frequency of bacterial infections in individuals with type 1 diabetes and how the infections associate with and potentially affect the risk of developing diabetic kidney disease, coronary heart disease, and diabetic retinopathy. Moreover, we investigated whether common variations in the genome were associated with the susceptibility to bacterial infections observed in diabetes. Methods. The studies presented in this thesis were conducted within the national multicentre study FinnDiane (Finnish Diabetic Nephropathy Study Group). The FinnDiane cohort consists of individuals with type 1 diabetes, recruited from all over Finland as well as non-diabetic control subjects from the general population. For all individuals included in the studies, data on bacterial infections treated both outside and within hospitals were collected from two nationwide registries: The national Finnish Hospital Discharge Register (Finnish Care Register for Health Care, HILMO) and the Finnish National Drug Prescription Register (KELA). Data on the emergence or progression of chronic diabetic complications as well as relevant clinical risk factors were collected during baseline and prospective clinical study visits, as well as from medical files collected from primary health care centres and hospitals across the country. Genomic DNA was extracted from blood leukocytes and bacterial lipopolysaccharide (LPS) activity was determined from serum samples during the baseline visit. Results. Bacterial infections were found to be roughly two times more common in individuals with type 1 diabetes, compared to non-diabetic control subjects. Infections were more frequent in individuals with diabetic kidney disease and/or poor glucose control. Frequent antibiotic purchases and high LPS-activity were found to be independent risk factors for incident coronary heart disease as well as severe diabetic retinopathy in type 1 diabetes. Genome-wide association studies (GWAS) on individuals with diabetes revealed a potential association between variants on chromosome 2 and a reduced infection susceptibility. This association between the genetic loci and infection frequency was possibly mediated through the regulation of the IRAK1-pathway. Conclusion. Bacterial infections are more frequent in individuals with type 1 diabetes than in the general population. Frequent antibiotic purchases and high levels of LPS-activity associate with the development of both micro- and macrovascular complications. Genetic factors on chromosome 2 may further influence the susceptibility to bacterial infections present in diabetes.Tausta. Diabetesta sairastavilla henkilöillä on taustaväestöön verrattuna suurempi riski sairastua bakteeriperäisiin infektioihin. Taustaväestössä nämä infektiot ovat usein liitetty mikro- ja makrovaskulaaritauteihin (mm. munuaistauti, sydän- ja verisuonitaudit) mutta infektioiden merkitys näiden tautien etiologiassa on epäselvää. Infektioiden merkitys korostuu erityisesti diabetesta sairastavilla henkilöillä, jotka kärsivät sekä bakteeri-infektioista että mikro- ja makrovaskulaaritaudeista muuhun väestöön verrattuna useammin. Nykytietämys erityisesti tyypin 1 diabetesta sairastavien henkilöiden infektioiden esiintyvyydestä sekä hyperglykemian vaikutuksesta infektioriskiin on ollut toistaiseksi puutteellisia. On myös huomattava, että diabetesta sairastavien henkilöiden infektioherkkyyteen vaikuttavat geneettiset riskitekijät ovat vielä löytämättä. Tavoite. Väitöskirjan tavoitteena oli tutkia bakteeri-infektioiden esiintyvyyttä tyypin 1 diabetesta sairastavilla henkilöillä sekä selvittää miten infektiot vaikuttavat riskiin sairastua diabeettiseen munuaistautiin, sepelvaltimotautiin ja diabeettiseen retinopatiaan. Lisäksi selvitimme infektioherkkyyteen vaikuttavien perinnöllisten riskitekijöiden esiintyvyyttä diabetesta sairastavilla henkilöillä. Menetelmät. Tässä kirjassa esitetyt osatutkimukset tehtiin koko Suomea edustavassa FinnDiane (Finnish Diabetic Nephropathy Study Group) monikeskustutkimuksessa. Tutkimusaineisto koostuu aikuisista tyypin 1 diabetesta sairastavista henkilöistä sekä ei-diabeettisistä verrokkihenkilöistä, jotka edustavat suomalaista taustaväestöä. Tutkimukseen osallistuvilta kerättiin tietoa sekä sairaalan ulko- että sisäpuolelta hoidetuista bakteeri-infektioista käyttäen kahta eri rekisteriä: terveydenhuollon hoitoilmoitusrekisteristä (HILMO) sekä kansallisesta reseptilääkeostosrekisteristä (KELA). Tietoa diabeteskomplikaatioiden ilmaantuvuudesta, etenemisestä sekä riskitekijöistä kerättiin potilaskäyntien yhteydessä, mutta myös sairaala- ja avoterveydenhuollon potilasarkistoista. DNA-näytteet kerättiin veren valkosoluista ja bakteeriperäisten lipopolysakkaridien (LPS) aktiivisuus määritettiin ensimmäisen tutkimuskäynnin yhteydessä seeruminäytteestä. Tulokset. Bakteeri-infektiot olivat tyypin 1 diabetesta sairastavilla henkilöillä noin kaksi kertaa yleisempiä ei-diabeettiseen taustaväestöön verrattuna. Infektioiden esiintyvyys kasvoi erityisesti potilailla, joilla oli diabeettinen munuaistauti ja/tai huono sokeritasapaino. Lisääntynyt antibioottien käyttö sekä kohonnut seerumin LPS-aktiivisuustaso olivat itsenäisiä riskitekijöitä sepelvaltimotaudille ja vaikealle diabeettiselle retinopatialle. Löysimme myös diabetesta sairastavia henkilöitä käsittävässä genomilaajuisessa assosiaatiotutkimuksessa (GWAS) potentiaalisen kytkennän kromosomilla 2 sijaitsevien geneettisten markkerien ja infektioherkkyyden välillä. Lisätutkimusten mukaan tämä infektioherkkyyteen vaikuttava kromosomikytkentä voisi liittyä IRAK1-signaalipolun aktiivisuuden säätelyyn. Päätelmät. Bakteeri-infektioiden esiintyvyys on yleisempää tyypin 1 diabetesta sairastavilla henkilöillä taustaväestöön verrattuna. Toistuvat antibioottiostokset sekä korkea LPS-aktiivisuustaso liittyvät mikro- ja makrovaskulaaritautien kehittymiseen. Geneettiset tekijät kromosomilla 2 saattavat vaikuttaa diabetesta sairastavien henkilöiden infektioherkkyyteen.
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
simonsen_johan_ ... nder_dissertation_2021.pdf 2.040Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record