Srovnávací metabolomika u pacientů s diabetem ze Srí Lanky a Švýcarska

Během posledních dvou desetiletí prevalence diabetu 2. typu explodovala mezi původními a migrujícími obyvateli jižní Asie. Nejstarší dostupná epidemiologická studie ve venkovském sektoru na Srí Lance ukázala prevalenci diabetu 2,5 % v roce 1990. V roce 2008 Srí Lanka Diabetes, Cardiovascular Study (SLDCS) oznámila prevalenci 10,3 % u Srílančanů ve věku ≥ 20 let. Jihoasijští migranti žijící v západních zemích mají vyšší míru prevalence diabetu ve srovnání s původní populací, přibližně 10-14 % u Evropanů, 25-34 % u indických Asiatů. Diabetes 2. typu se navíc u Asiatů rozvíjí v mladším věku než u kavkazské populace. Ve Spojeném království je relativní riziko diabetu 2. typu u jihoasijských dětí 14krát vyšší než u dětí evropského původu.

Oblíbenou hypotézou pro větší prevalenci diabetu 2. typu je, že obyvatelé jižní Asie podstupují rychlé změny v demografickém profilu, zvyšují urbanizaci a rozvoj a osvojují si moderní („westernizovaný“) životní styl. Za tento nárůst je zodpovědný přechod ve výživě, osvojení sedavého způsobu života, snížení fyzické aktivity a možná i duševní a sociální stres. Zejména vliv dietních změn s vyšším příjmem cukrů, živočišných tuků a rostlinných olejů je velký a většina vznikajících epidemií chronických poruch, jako je diabetes mellitus, souvisí se stravou. Bylo zjištěno, že obezita vyvolává nadměrnou lipolýzu způsobující zvýšenou koncentraci neesterifikovaných mastných kyselin a triglyceridů v krvi a kosterním svalstvu. Lipotoxicita hraje důležitou roli při indukci inzulínové rezistence a poškození β-buněk. Dále bylo pozorováno, že druh distribuce tuku koreluje s expresí a závažností dysglykémie a že existují výrazné etnické rozdíly v distribuci tuku.

Například lidé původem z jižní Asie a afrického Karibiku mají ve srovnání s Evropany zvýšené riziko cukrovky. Ale zatímco Jihoasijci jsou centrálně obézní, dyslipidemičtí a náchylní k srdečním onemocněním, afričtí Karibové nevykazují dyslipidemický profil související s diabetem. Potenciální vysvětlení tohoto rozporu může spočívat v etnických rozdílech v distribuci tuku.

Není však jasné, zda to lze zcela přičíst etnickým rozdílům, protože rysy inzulinové rezistence, hypertriglyceridemie a hyperinzulinémie jsou pozorovány i u neobézních jihoasijských jedinců. Na rozdíl od kavkazských diabetiků, kteří mají mnohem vyšší BMI než nediabetická bělošská populace, je průměrný BMI Asiatů s diabetem podobný jako u neonemocněné populace, což naznačuje, že jihoasijští diabetici v průměru nejsou obézní. Jihoasiaté však mají mnohem větší sklon k ukládání nitrobřišního tuku, který je metabolicky aktivní a silně souvisí s inzulínovou rezistencí. Kromě toho jsou Jihoasijci úměrně tlustí kvůli menšímu množství netukových tkání. Proto se inzulinová rezistence u lidí jihoasijského původu může objevit i při absenci konvenčně definované obezity. Rozvoj diabetu 2. typu spojený s obezitou způsobenou nadvýživou, která je u kavkazské populace považována za běžný rys, nemusí být u Jihoasijců typický. To ukazuje na omezení BMI jako měřítka adipozity napříč populacemi. Tyto specifické klinické charakteristiky, včetně vysokého stupně inzulinové rezistence spojené s ukládáním břišního tuku bez masivní obezity, jsou běžné u pacientů jihoasijského původu.

Tato zjištění naznačují, že Asiaté jsou zranitelnější než jiné etnické skupiny vůči diabetu 2. typu v reakci na relativně malé zvýšení tělesné hmotnosti. Za vysokou prevalenci inzulinové rezistence u Jihoasijců může být zodpovědná genetická náchylnost. Je nepravděpodobné, že by takto eskalující prevalenci diabetu 2. typu bylo možné vysvětlit genetickými faktory, což ukazuje na větší vliv environmentálních faktorů na etiologii onemocnění. Nicméně diabetes 2. typu má silnou genetickou složku. Většina asijských pacientů s cukrovkou má příbuzného prvního stupně s cukrovkou. Několik genetických variant bylo identifikováno celogenomovými asociačními studiemi. Zdá se, že většina genetických variant spojených s diabetem 2. typu souvisí spíše se sekrecí inzulínu než s inzulínovou rezistencí. V jihoasijských populacích je však zátěží zvýšená náchylnost k rozvoji inzulinové rezistence v důsledku genetické predispozice a/nebo v reakci na určité vlivy prostředí. Tato zjištění ukazují potřebu populačně specifických studií. Z tohoto důvodu vyšetřovatelé omezují studii na tamilskou etnickou skupinu žijící ve švýcarském Bernu se švýcarskou referenční kohortou. Tamilské etnikum je izolovaná populace s vysokou prevalencí diabetu 2. typu. Kulturní zvyky zachovaly toto obyvatelstvo před etnickou příměsí. První a většina druhé generace migrovaných Tamilů stále patří k populaci s homogenním genetickým pozadím, které usnadňuje identifikaci komplexních genů náchylnosti ke znakům.

Na rozdíl od mnoha předchozích celogenomových asociačních studií se pro tuto studii používá inverzní přístup. Primárním cílem této studie je ukázat změny v metabolických koncentracích v plazmě mezi tamilskými jedinci a původní švýcarskou populací pomocí hmotnostně spektrometrického přístupu. Diabetici 2. typu mají specifické metabolické variace a výzkumníci předpokládají, že Jihoasijci a bělochi se v těchto změnách liší. Sekundárním cílem této studie je identifikovat klíčové enzymy, jejich odpovídající geny a příslušné polymorfismy relevantní pro metabolické variace pomocí hledání založeného na metabolické dráze, včetně intronových variant běžně postrádaných SNP (jednonukleotidový polymorfismus) a haplotypu. -analýza.