Metabolomik

Praxis-Depesche 1-2/2020

Neuen Biomarkern auf der Spur

Aktuell bilden die Bestimmung des Blutzuckerwertes und des HbA1c die Grundlage der Diagnose und Behandlung von Diabetes mellitus. Auf der Suche nach weiteren metabolischen Biomarkern zur Optimierung des Diabetes-Managements wurde eine umfangreiche Literaturrecherche zu Hochdurchsatz-Metabolomik- Screeningdaten von Typ-1-(T1DM)- sowie Typ-2-(T2DM)-Diabetes durchgeführt.
Für die Recherche wurden Daten aus 70 Studien aus PubMed, MEDLINE und EMBASE zusammengeführt, welche die Assoziationen zwischen verschiedenen Metaboliten und T1DM oder T2DM untersuchten. Es konnte gezeigt werden, dass das Risiko T1DM zu entwickeln, mit der Erhöhung der Konzentration von Phenylalanin und verzweigtkettiger essenzieller Aminosäuren (BCAA, Branched-Chain Amino Acids; Valin, Leucin, Isoleucin), die dem Körper zugeführt werden müssen, assoziiert ist. Bei bestehendem T1DM war die Konzentrationserhöhung von BCAAs mit einer Verschlechterung des Krankheitszustandes verbunden. Fettreiche Ernährung sowie vermehrte Zufuhr von BCAAs führte bei T1DM zu einer verstärkten Insulinresistenz. Inzwischen gibt es auch Daten, die auf eine Assoziation zwischen T1DM und erhöhten Lipidwerten hinweisen.
Bei T2DM wurden neben hohen BCAAKonzentrationen, auch die der aromatischen Aminosäuren(ArAAS) sowie auch ein höheres Verhältnis von Glutamin zu Glutamat nachgewiesen. Noch vor Ausbruch eines T2DM, war ein Anstieg der BRAAs, der ArAAs, der β-Hydroxybuttersäure und des Verhältnisses von Glutamin zu Glutamat zu verzeichnen. Während bei T2DM-Patienten erhöhte Lipidwerte sowie eine erhöhte Konzentration von Zuckerstoffwechselprodukten, organischer Säuren, Mannose und Glucose nachweisbar waren, zeigte sich ein verringerter Wert von 1,5-Anhydroglucitol (1,5-AG). Daten deuten darauf hin, dass die Bestimmung der 1,5-AG-Werte ergänzende Informationen zu den HbA1c- und Fructosamin- Tests liefern könnten.
Die eruierten Veränderungen von Plasmametaboliten können verwendet werden, um T1DM- und T2DM-Biomarker zu identifizieren und um neue wirksame Behandlungsstrategien zu entwickeln. GH
Quelle: Arneth B et al.: Metabolomics of Type 1 and Type 2 Diabetes. Int J Mol Sci 2019; 20(10): 2467; doi:10.3390/ijms20102467
ICD-Codes: E10.9 , E11.9
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