Analyse der Daten von über 11.000 Teilnehmer:innen

NATUR+PHARMAZIE 2/2021

Risikomoleküle für Multimorbidität identifiziert

Viele ältere Menschen leiden an mehreren Krankheiten gleichzeitig, die häufig eine gemeinsame Ursache haben. Dies weisen Wissenschaftler:innen des Berlin Institute of Health (BIH) in der Charité-Universitätsmedizin Berlin gemeinsam mit Kolleg:innen aus München und Großbritannien nach. Die Studienergebnisse erlauben einen umfassenden Ansatz der Prävention von Krankheiten.
Das Team um BIH-Professorin Claudia Langenberg hat eine Reihe von Stoffwechselvorgängen gefunden, die nicht nur mit einer, sondern gleichzeitig mit bis zu 14 Erkrankungen verbunden sind. Die Wissenschaftler: innen werteten hierzu Daten der prospektiven EPIC-Norfolk Gesundheitsstudie aus.
 
Molekulares Profiling
„Wir wollten wissen, ob es bestimmte Marker im Blut gibt, die das Risiko nicht nur für eine, sondern für mehrere Krankheiten gleichzeitig beeinflussen“, erklärt Claudia Langenberg. Dazu untersuchten die Wissenschaftler: innen zunächst die Konzentration von Hunderten verschiedener Moleküle in den Blutproben von insgesamt 11.000 Studienteilnehmer:innen. Danach prüften sie, wie die Konzentration einzelner dieser Metaboliten mit insgesamt 27 schweren Erkrankungen der Teilnehmer:innen zusammenhing. Die Metaboliten umfassten nicht nur bekannte Stoffwechselprodukte wie etwa Zucker, Fette, oder Vitamine, sondern auch Substanzen, deren Konzentration von genetischen oder Umweltfaktoren abhängt. So konnten die Wissenschaftler: innen zum Beispiel Abbauprodukte von Medikamenten, Kaffeekonsum oder den Beitrag von Darmbakterien nachweisen.
Die Blutproben waren den Teilnehmer:innen bereits vor 20 Jahren abgenommen worden und lagerten seither bei Minus 196 Grad Celsius. Damals waren die Menschen zumeist gesund. Welche Krankheiten sie danach entwickelten, wurde systematisch und detailliert über mehr als 20 Jahre durch elektronische Krankenhausdaten erfasst. „Damit konnten wir erforschen, wie die Konzentration im Blut von Hunderten Molekülen mit der Entstehung einer oder multipler Erkrankungen zusammenhängt“, erklärt Claudia Langenberg.
So fand das Team heraus, dass die Konzentration mancher Stoffwechselprodukte im Blut mit einer beeinträchtigten Leberund Nierenfunktion zusammenhing, mit Übergewicht oder einer chronischen Entzündung. Sie entdeckten aber auch, dass bestimmte Lebensstilfaktoren oder eine verminderte Vielfalt der Darmbakterien, des sogenannten Darmmikrobioms, die Blutwerte beeinflussen und damit Hinweise auf die Entwicklung von Krankheiten im Verlauf der Jahre gaben. Es zeigte sich, dass die Hälfte aller nachgewiesenen Moleküle mit einem erhöhten oder erniedrigten Risiko für mindestens eine Krankheit in Verbindung stand. Der überwiegende Teil tat dies mit mehreren, teils sehr verschiedenen Erkrankungen und wies damit auf Stoffwechselwege hin, die das Risiko für Multimorbidität erhöhen. „Wir haben zum Beispiel herausgefunden, dass eine erhöhte Konzentration des zuckerähnlichen Moleküls N-Actelylneuraminat das Risiko für gleich 14 Erkrankungen erhöhte“, erklärt Maik Pietzner, Wissenschaftler bei Claudia Langenberg und Erstautor der Publikation. „Gamma-Glutamylglycin dagegen steht ausschließlich mit dem Auftreten von Diabetes in Zusammenhang. Andere Mitglieder der gleichen Molekülgruppen erhöhen gleichzeitig das Risiko für Leber- und Herzerkrankungen.“
 

 

Ergebnisse frei verfügbar
Die Autor:innen haben eigens eine Webanwendung entwickelt; sie stellt alle Ergebnisse grafisch aufbereitet frei zur Verfügung: omicscience.org.
Quelle: Pietzner M et al.: Plasma metabolites to profile pathways in noncommunicable disease multimorbidity. Nat Med. 2021 Mar; 27 (3): 471-479. doi: 10.1038/s41591-021-01266- 0. Epub 2021 Mar 11. PMID: 33707775
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