Metabolomiczna sygnatura krwi jako narzędzie predykcji cukrzycy typu 2

Cukrzyca, jako choroba metaboliczna, stanowi narastający problem zdrowotny na całym świecie. Ponad 90% wszystkich przypadków dotyczy cukrzycy typu 2, w której organizm nie reaguje prawidłowo na insulinę. Naukowcy z Mass General Brigham oraz Albert Einstein College of Medicine zidentyfikowali metabolity – niewielkie cząsteczki obecne we krwi, powstające w procesach metabolicznych – które są związane z przyszłym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 2. Badacze wykazali również, że na poziom tych metabolitów wpływają czynniki genetyczne oraz elementy stylu życia. Co istotne, opracowano metabolomiczną sygnaturę ryzyka, która pozwala przewidywać rozwój cukrzycy typu 2 skuteczniej niż tradycyjne czynniki ryzyka. Wyniki opublikowano na łamach Nature Medicine.

W badaniu obserwowano 23 634 osoby o zróżnicowanym pochodzeniu etnicznym, pochodzące z 10 prospektywnych kohort, z maksymalnym okresem obserwacji sięgającym 26 lat. Uczestnicy na początku badania nie chorowali na cukrzycę typu 2. Zespół przeanalizował stężenia 469 metabolitów w próbkach krwi, a także dane genetyczne, dietetyczne i dotyczące stylu życia, oceniając ich związek z późniejszym rozwojem choroby. Spośród badanych metabolitów 235 było istotnie powiązanych ze zwiększonym lub zmniejszonym ryzykiem cukrzycy typu 2, przy czym 67 z nich stanowiło nowe odkrycia.

Autorzy wykazali, że czynniki dietetyczne i związane ze stylem życia mają silniejszy wpływ na metabolity powiązane z cukrzycą typu 2 niż na te, które nie są związane z chorobą. Dotyczy to w szczególności otyłości, poziomu aktywności fizycznej oraz spożycia określonych produktów i napojów, takich jak czerwone mięso, warzywa, napoje słodzone cukrem, a także kawa i herbata. Coraz więcej dowodów wskazuje, że elementy te wiążą się z wyższym lub niższym ryzykiem rozwoju cukrzycy typu 2, a wyniki badania sugerują, że konkretne metabolity mogą pełnić rolę mediatorów łączących styl życia z patogenezą choroby.

Metabolity powiązane z cukrzycą typu 2 wykazywały również zależności genetyczne z cechami klinicznymi oraz typami tkanek istotnymi dla rozwoju choroby. Na tej podstawie zespół opracował unikalną sygnaturę składającą się z 44 metabolitów, która znacząco poprawiała zdolność przewidywania przyszłego ryzyka cukrzycy typu 2.

Autorzy podkreślają, że jest to największe i najbardziej kompleksowe dotychczasowe badanie profili metabolicznych krwi w kontekście ryzyka cukrzycy typu 2, integrujące dane genomiczne, dietetyczne i dotyczące stylu życia w zróżnicowanej populacji. Jednocześnie zaznaczają, że konieczne są dalsze badania eksperymentalne oraz próby kliniczne, aby potwierdzić zależności przyczynowo-skutkowe i lepiej zrozumieć rolę zidentyfikowanych szlaków metabolicznych w rozwoju choroby.

Zespół badawczy planuje kontynuować analizy, koncentrując się na różnych biologicznych mechanizmach prowadzących do rozwoju cukrzycy, z myślą o opracowaniu bardziej ukierunkowanych strategii prewencyjnych dla osób z grupy wysokiego ryzyka. Lepsze poznanie szlaków biologicznych leżących u podstaw choroby może również przyczynić się do rozwoju nowych, precyzyjnych metod profilaktyki i terapii.

Źródło: Nature Medicine, Circulating metabolites, genetics, and lifestyle factors in relation to future risk of Type 2 diabetes
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/s41591-025-04105-8