Биомаркеры метаболитов сахарного диабета 2-го типа и предиабета: систематический обзор и метаанализ

BMC Endocrine Disorders (2020) 20:174

doi.org

Metabolite biomarkers of type 2 diabetes mellitus and pre-diabetes: a systematic review and meta-analysis

Jianglan Long, Zhirui Yang, Long Wang, Yumei Han, Cheng Peng, Can Yan, Dan Yan

Биомаркеры метаболитов сахарного диабета 2-го типа и предиабета: систематический обзор и метаанализ

Аннотация

Актуальность исследования: Используя систематический обзор и метаанализ, исследователи стремились изучить биомаркеры метаболитов, которые можно было бы использовать для выявления предиабета и сахарного диабета 2-го типа (СД2).

Ввиду высокой распространенности СД2 и его серьезных последствий выявление новых диагностических маркеров СД2 стало предметом интенсивных исследований. На сегодняшний день признанными диагностическими биомаркерами СД2 являются уровень глюкозы в крови (включая определение уровня концентрации глюкозы в крови), глюкозотолерантный тест с определением глюкозы в венозной крови (натощак и после нагрузки через 2 часа) и гликированный гемоглобин (A1c).

Метаболомный подход направлен на идентификацию всех метаболитов, присутствующих в биологической системе, будь то клетки, ткани или живые организмы, для выявления их физиологических или патологических эффектов. Развитие метаболомики позволяет идентифицировать метаболиты в качестве биомаркеров, которые могут быть полезны для диагностики или лечения диабета. Например, было предложено рассмотреть аминокислоты в качестве диагностических биомаркеров, поскольку их метаболизм претерпевает значительные изменения при предиабете и продолжает изменяться в течение прогрессирования СД2.

В частности, триптофан и аминокислоты с разветвленной цепью (ВСАА, включая валин, лейцин и изолейцин) могут представлять собой потенциально полезные биомаркеры СД2, поскольку их концентрация в сыворотке крови выше у пациентов с СД2. Кроме того, фосфолипиды плазмы, такие как фосфатидилинозитол и сфингомиелин, различались у здоровых людей и пациентов с СД2.

Некоторые исследования, связанные с диетой, были исключены, потому что более высокое потребление метаболитов могло ложно повышать их уровни в метаболомике. Использование отдельных биомаркеров ограничено влиянием внешних факторов, таких как диета. Кроме того, модели риска, содержащие биомаркеры, непосредственно затронутые самим заболеванием, могут не демонстрировать высокой прогностической ценности. Авторы считают, что интеграция данных по ряду биомаркеров позволяет более точно прогнозировать возникновение предиабета/СД2, а также более точно отображать текущее состояние пациента, что может предотвратить дальнейшее развитие СД2, диабетических макро- и микропатий.

Методы: Были отобраны четыре базы данных: Кокрейновская библиотека, EMBASE, PubMed и Scopus. К результатам анализа применялись модель случайных эффектов и модель с фиксированным эффектом для определения стандартизированной разницы средних (SMD) и 95% доверительного интервала (95% ДИ) для каждого метаболита. Затем SMD для каждого метаболита преобразовывали в отношении шансов для создания профиля биомаркеров метаболитов.

Результаты: В двадцати четырех независимых исследованиях были представлены данные о 14 131 здоровых лицах и 3499 пациентах с СД2, а в 14 включенных исследованиях сообщалось о 4844 здоровых лицах контрольной группы и в общей сложности 2139 пациентах с предиабетом. В сыворотке и плазме крови пациентов с СД2 по сравнению со здоровыми участниками концентрации валина, лейцина, изолейцина, пролина, тирозина, лизина и глутамата были выше, а глицина – ниже. Концентрации изолейцина, аланина, пролина, глутамата, пальмитиновой кислоты, 2-аминоадипиновой кислоты и лизина были выше, а концентрации глицина, серина и цитруллина – ниже у пациентов с предиабетом. Биомаркеры метаболитов СД2 и предиабета показали, что уровни аланина, глутамата и пальмитиновой кислоты (C16:0) значительно различались при СД2 и предиабете.

Выводы: Количественное определение биомаркеров множества метаболитов может отражать различный статус предиабета и СД2 и может служить важным ориентиром для клинической диагностики и лечения предиабета и СД2.

Тесты в ИНВИТРО:

Концентрации глюкозы крови