Abstract Type 1 diabetes is considered to be a T cell-mediated autoimmune disease characterized by destruction of the pancreatic beta cells. Its prediction is currently based on diabetes-associated autoantibodies, giving a cumulative risk of 84% during 15 years of follow-up since seroconversion. Prediction of the timing of clinical onset has remained challenging, however. This thesis examines glucose metabolism in autoantibody-positive children with a high risk of developing type 1 diabetes. Out of a total of 14,876 children with an increased genetic risk followed up from birth in the Finnish DIPP study, 567 developed ≥2 autoantibodies during the follow-up and 255 of these (45%) were diagnosed with type 1 diabetes until the end of December 2011. The glucose parameters measured were HbA1c, OGTT and random plasma glucose with 3 to 12 months interval. Seven-day continuous glucose monitoring (CGM) was performed on an age and sex-matched cohort. We showed that rising HbA1c, impaired glucose tolerance in OGTT, random plasma glucose values of ≥7.8mmol/l and potentially CGM can predict type 1 diabetes with a median time to diagnosis of approximately one year. Our results suggest that especially HbA1c and random plasma glucose are cost-effective and improve the prediction of diabetes. These markers may be useful for monitoring the response to treatment in prevention studies. / Tiivistelmä Tyypin 1 diabetesta pidetään T-soluvälitteisenä autoimmuunitautina, joka johtaa haiman beetasolujen tuhoutumiseen. Tyypin 1 diabeteksen ennustaminen perustuu tällä hetkellä diabetekseen assosioituviin vasta-aineisiin, jotka antavat 84% kumulatiivisen riskin 15 vuoden seurannassa. Taudin puhkeamisen ajankohdan ennustaminen on kuitenkin edelleen vaikeaa. Tämä väitöskirja käsittelee glukoosiaineenvaihduntaa vasta-ainepositiivisilla lapsilla, joilla on suurentunut riski sairastua tyypin 1 diabetekseen. Suomalaisessa DIPP-tutkimuksessa vasta-aineiden kehittymistä on seurattu yhteensä 14876 lapselta. Seurannan aikana 567 lasta kehitti ≥2 autovasta-ainetta ja näistä 255 (45%) sairastui tyypin 1 diabetekseen joulukuun loppuun 2011 mennessä. Glukoosiaineenvaihduntaa seurattiin tutkimalla HbA1c, OGTT ja satunnaisia verensokeriarvoja 3-12 kuukauden välein. Ikä ja sukupuolivakioidussa kohortissa tehtiin jatkuvan sokeripitoisuuden seuranta (CGM). Tutkimuksessamme nouseva HbA1c, heikentynyt sokerin sieto OGTT-kokeessa, satunnainen verensokeri ≥7.8 mmol/l ja mahdollisesti CGM ennustavat tyypin 1 diabeteksen puhkeamista. Tulostemme perusteella erityisesti kustannustehokkaat HbA1c ja satunnainen verensokeri parantavat diabeteksen ennustamista. Nämä parametrit saattavat olla hyödyllisiä myös preventiotutkimuksissa hoitovasteen seurannassa.

Abstract Type 2 diabetes is one of the fastest increasing lifestyle diseases globally. Its cure is not yet possible, but there is firm evidence from scientific studies that it can effectively be prevented by lifestyle changes. There is limited evidence-based information on the prevention of diabetes in practice. This dissertation offers new desirable information on the issue. The aim of this dissertation study was to describe the prevalence of risk factors for type 2 diabetes and hidden glucose disorders predicting the development of diabetes in the Finnish adult population, and to analyse whether the risk for developing diabetes could be reduced by simple lifestyle counselling. Furthermore, the ability of the Finnish Diabetes Risk Score (FINDRISC) to detect glucose disorders leading to diabetes and undiagnosed diabetes was analysed. In the dissertation data from large Finnish population surveys (the FINRISK 2002 glucose tolerance survey and the FIN-D2D 2004−2005 survey) were analysed. In addition, a prospective design and large-scale intervention were included. We found that obesity and glucose disorders are very common in the Finnish middle-aged population. Prevalence of obesity was 24% for men and 28% for women, that of abnormal glucose metabolism 42% for men and 33% for women, and that of undiagnosed diabetes 9% for men and 7% for men. One quarter of individuals aged 45−64 years were at high risk for diabetes. Lifestyle interventions were offered to more than 10,000 high-risk individuals, 3,379 men and 6,770 women. Of the men, 43% were also at high risk for cardiovascular morbidity and 42% at high risk for cardiovascular mortality estimated through the FRAMINGHAM and SCORE risk engines, respectively. The FINDRISC, originally developed for predicting the risk of development of type 2 diabetes, also predicted the prevalence of diabetes in the population. The effect of lifestyle interventions on weight and its association with glucose tolerance was evaluated in individuals at high risk for diabetes in a one-year follow-up. In total 17.5% of them lost ≥ 5% weight. Their relative risk for diabetes decreased 69% compared with the group that maintained their weight. This study shows that FINDRISC predicts prevalent type 2 diabetes. A significant proportion of middle-aged Finnish population has a glucose disorder including undiagnosed type 2 diabetes. Lifestyle interventions in primary health care may promote weight loss, which decreases the risk of diabetes. / Tiivistelmä Diabetes on yksi nopeimmin lisääntyvistä elintapasairauksista maailmassa. Sitä ei vielä voida parantaa, mutta tieteellisissä tutkimuksissa on kiistattomasti osoitettu, että sitä voidaan tehokkaasti ehkäistä elintapamuutoksilla. Diabeteksen ehkäisystä käytännössä on hyvin niukasti tutkimustietoa. Tämä väitöskirja tuo kaivattua lisätietoa aiheesta. Väitöstutkimuksen päätavoitteena oli selvittää diabeteksen riskitekijöiden ja piilevien diabetesta ennakoivien sokerihäiriöiden yleisyyttä suomalaisessa aikuisväestössä. Tämän ohella tavoitteena oli selvittää voidaanko yksinkertaisella elintapaneuvonnalla vähentää sellaisten henkilöiden sairastumisvaaraa, joilla oli suuri riski sairastua diabetekseen. Lisäksi arvioitiin diabetesriskitestin kykyä tunnistaa ennakoivat sokerihäiriöt ja aiemmin tunnistamaton diabetes. Tutkimuksessa käytettiin laajoja suomalaisia väestötutkimusaineistoja: FINRISKI-2002 -tutkimusta, sen alaotosta ja D2D-väestötutkimusta 2004–2005. Mukana oli myös pitkittäisasetelma ja laajamittainen interventio. Tutkimuksen perusteella huomasimme, että lihavuus ja sokerihäiriöt ovat hyvin yleisiä keski-ikäisillä suomalaisilla. Merkittävästi lihavia (BMI ≥ 30 kg/m2) oli 24 % miehistä ja 28 % naisista ja poikkeava sokeriaineenvaihdunta oli 42 %:lla miehistä ja 33 %:lla naisista. Tunnistamaton diabetes oli 9 %:lla miehistä ja 7 %:lla naisista. Suuressa diabetekseen sairastumisvaarassa oli neljäsosa 45−64-vuotiaista. Interventioon otettiin yli 10 000 suuressa diabeteksen sairastumisriskissä olevaa henkilöä, 3 379 miestä ja 6 770 naista. Miehistä 43 % oli suuressa sairastumisvaarassa myös sydän- ja verisuonisairauteen ja 42 % suuressa kuolemanvaarassa Framingham- ja SCORE-riskilaskureilla arvioituna. Tyypin 2 diabeteksen sairastumisriskin arviointiin kehitetty Riskitesti ennusti hyvin myös diabeteksen esiintymistä väestössä. Elintapainterventioiden vaikutusta painoon ja sokeriaineenvaihduntaan analysoitiin vuoden seurannassa sellaisilla henkilöillä, joilla oli suuri diabetesriski. Paino laski 5 % tai enemmän 17,5 %:lla, jolloin sairastumisriski diabetekseen väheni 69 % verrattuna ryhmään, jonka paino ei muuttunut. Tutkimuksen perusteella lihavuus, sokerihäiriöt ja tunnistamaton diabetes ovat yleisiä keski-ikäisessä väestössä. Riskitesti on hyvä työkalu myös diabeteksen seulonnassa. Perusterveydenhuollossa tarjottavalla elintapaneuvonnalla voidaan saada aikaan laihtuminen, joka vähentää sairastumisvaaraa diabetekseen.