Измерение уровней малых молекул в крови может помочь выявить людей с повышенным риском развития диабета 2 типа за десять лет до появления симптомов заболевания. В отчете, получившем предварительный онлайн-релиз в Nature Medicine, группа исследователей, возглавляемая исследователями Массачусетской больницы общего профиля (MGH), описывает обнаружение того, что уровни пяти аминокислот не только указывают на повышенный риск диабета в общей популяции, но также могут дифференцироваться среди людей с традиционным риском. такие факторы, как ожирение, наиболее вероятно, что действительно разовьется диабет.
"Эти результаты могут дать представление о метаболических путях, которые изменяются на очень ранней стадии процесса, ведущего к диабету," говорит ведущий автор Томас Ван, доктор медицинских наук, из Центра сердечно-сосудистых исследований MGH (CVRC) и отдела кардиологии. "Они также повышают вероятность того, что у отдельных лиц эти измерения могут выявить лиц с наибольшим риском развития диабета, чтобы можно было принять ранние профилактические меры."
Новые технологии для измерения уровней метаболитов – небольших молекул, образующихся в результате метаболической активности и попадающих в кровоток, – позволяют исследователям лучше понять метаболический статус человека. Поскольку диагноз диабета 2 типа знаменует собой кульминацию многолетнего разрушения системы метаболизма глюкозы в организме, способность обнаружить это расстройство на этапе, когда изменение образа жизни может остановить процесс, может значительно снизить заболеваемость. Авторы отмечают, что известные факторы риска, такие как ожирение и повышенный уровень глюкозы, часто указывают на то, что диабет действительно присутствует, поэтому раннее выявление лиц из группы риска имеет решающее значение для более эффективных профилактических мер.
Некоторые более ранние исследования показали повышенный уровень определенных аминокислот у людей, страдающих ожирением или инсулинорезистентностью, состояние, которое предшествует полномасштабному диабету 2 типа. Но ни одно предыдущее исследование не изучало, предсказывают ли уровни этих или других метаболитов будущее развитие диабета у здоровых в настоящее время людей. Настоящее исследование началось с анализа данных Фрамингемского исследования потомства, в котором изучается группа взрослых детей участников первоначального Фрамингемского исследования сердца. Из 2400 участников исследования, принявших участие в исследовании в 1991 и 1995 годах, около 200 заболели диабетом 2 типа в течение следующих 12 лет. Используя исходные образцы крови, исследовательская группа измерила уровни 61 метаболита у 189 участников, у которых позже развился диабет, и у 189 других, соответствующих возрасту, полу и факторам риска диабета, таким как ожирение и уровень глюкозы натощак, которые не страдали диабетом.
Этот анализ показал, что повышение содержания пяти аминокислот – изолейцина, лейцина, валина, тирозина и фенилаланина – в значительной степени связано с более поздним развитием диабета 2 типа. Некоторые из этих аминокислот оказались теми же самыми, что в небольших исследованиях было обнаружено, что их содержание повышено у лиц с ожирением или инсулинорезистентностью, а другие данные свидетельствуют о том, что они могут напрямую влиять на регуляцию глюкозы. Связь уровней этих пяти аминокислот с развитием диабета в будущем была воспроизведена у 326 участников исследования Malmo Diet and Cancer Study.
Затем исследователи обнаружили, что измерение комбинаций нескольких метаболитов, в отличие от одной аминокислоты, улучшает прогнозирование риска. В целом, у лиц, близких к традиционным факторам риска диабета 2 типа, у лиц с наивысшим уровнем трех наиболее предсказуемых аминокислот риск развития диабета в четыре-пять раз выше, чем у лиц с самым низким уровнем.
"Несколько групп предположили, что эти аминокислоты могут аберрантно активировать важный метаболический путь, участвующий в клеточном росте, или могут каким-то образом отравить митохондрии, которые обеспечивают клеточную энергию," говорит Роберт Герштен, доктор медицины, директор клинических и трансляционных исследований кардиологического центра MGH, старший автор статьи. "С клинической точки зрения, нам нужно увидеть, действительно ли эти маркеры, которые мы обнаружили с использованием данных только примерно от 1000 человек, идентифицируют людей с действительно высоким риском, которых следует направлять на раннее профилактическое лечение и интенсивные меры по изменению образа жизни. Дополнительные базовые исследования могут выявить, играют ли эти метаболиты роль в процессе, ведущем к диабету, и есть ли способы остановить это повреждение." Герштен и Ван – доценты медицины в Гарвардской медицинской школе.