Plasmametabolitenprofil für primäres Offenwinkelglaukom in drei US-Kohorten und der britischen Biobank Zusammenfassung Das Glaukom ist eine fortschreitende Optikusneuropathie und weltweit eine der häufigsten Ursachen für irreversible Blindheit. Das primäre Offenwinkelglaukom ist die häufigste Form und die Ätiologie dieser multifaktoriellen Erkrankung ist jedoch kaum verstanden. Unser Ziel bestand darin, Plasmametaboliten zu identifizieren, die mit dem Risiko der Entwicklung von POAG in einer Fall-Kontroll-Studie (599 Fälle und 599 übereinstimmende Kontrollen) verbunden sind, die in die Nurses‘ Health Studies und die Health Professionals Follow-up Study eingebettet ist. Plasmametaboliten wurden mit LC-MS/MS am Broad Institute (Cambridge, MA, USA) gemessen; 369 Metaboliten aus 18 Metabolitenklassen bestanden die Qualitätskontrollanalysen. Zum Vergleich: In einer Querschnittsstudie in der britischen Biobank wurden 168 Metaboliten in Plasmaproben von 2.238 Fällen mit prävalentem Glaukom und 44.723 Kontrollen mittels NMR-Spektroskopie gemessen (Nightingale, Finnland; Version 2020). Hier zeigen wir in allen vier Kohorten höhere Werte an Diglyceriden und Triglyceriden , die negativ mit Glaukom assoziiert sind, was darauf hindeutet, dass sie eine wichtige Rolle bei der Pathogenese des Glaukoms spielen. Schlussfolgerung : Der Lipidstoffwechsel ist fehlreguliert und mit dem primären Offenwinkelglaukom (POAG) verbunden, insbesondere bei dem Krankheitssubtyp, der mit einem frühen zentralen Sehverlust einhergeht. Eine weitere Analyse der Lipoproteine beim Glaukom ist erforderlich, um die Quelle zu bestimmen. |
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Bei Patienten mit bestimmten Lipidtypen besteht möglicherweise ein erhöhtes Risiko, eine Augenkrankheit zu entwickeln, die zur Erblindung führt
Warum die Studie einzigartig ist : Dies ist die bisher größte Glaukom-Metabolomics-Studie.
Warum die Studie wichtig ist : POAG, die häufigste Form des Glaukoms, ist kaum erforscht, und das Aufkommen präklinischer Lipid-Biomarker im Zusammenhang mit dieser Erkrankung trägt zum Verständnis dieser zur Erblindung führenden Augenkrankheit bei. Genauer gesagt könnte eine Fehlregulation des Lipidstoffwechsels neue Therapien für diese Art von Glaukom nahelegen.
Was die Studie ergab : Höhere Werte von zwei Lipiden, Diglyceriden (DG) und Triglyceriden (TG), waren in vier verschiedenen Studiengruppen mit einem erhöhten Glaukomrisiko verbunden.
Wie die Studie durchgeführt wurde : Forscher sammelten ab 1989 im Rahmen der „Nurses‘ Health Studies“ und der „Health Professionals Follow-up Study“ Blutproben von Angehörigen der Gesundheitsberufe und lagerten sie bei extrem niedrigen Temperaturen. Die Forscher folgten den Teilnehmern und bestätigten, welche von ihnen POAG entwickelten. Sie wählten passende Kontrollpersonen unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht und anderen Faktoren aus. Sie wählten nur Fälle aus, bei denen Blut vor der Diagnose eines Glaukoms vorhanden war. Die Forscher erstellten Stoffwechselprofile dieser Proben mit umfangreichen Qualitätskontrollen und umfassenden statistischen Analysen. Sie berichteten zuversichtlich über 369 Metaboliten im Zusammenhang mit Glaukomfällen.
Die Forscher wiederholten diese Ergebnisse mithilfe der britischen Biobank, wo mehr als 100.000 Teilnehmer über Metabolomikdaten verfügten und mehr als 2.000 ein Glaukom hatten, basierend auf Krankenhauskodierungsdaten oder Selbstberichten. Die Probenentnahme und die Feststellung der Glaukomdiagnose fanden zwischen 2006 und 2010 statt. Die Forscher analysierten die Proben und meldeten die Daten 2019 an die UK BioBank. Die Ergebnisse erhielten sie über einen Forschungsantrag.
Die Ergebnisse : Fünf einzelne Lipide aus 369 Metaboliten aus 39 verschiedenen Klassen zeigten einen nominellen negativen Zusammenhang mit POAG bei medizinischem Fachpersonal, nachdem viele Risikofaktoren wie Rasse, ethnische Zugehörigkeit, Familiengeschichte von Glaukomen, Rauchen und körperliche Aktivität berücksichtigt wurden. Anschließend bewerteten die Forscher die Metabolitenklassen in Bezug auf POAG.
Sie fanden heraus, dass DG und TG zusammen negativ mit POAG assoziiert waren. POAG wird in Fälle mit parazentralem Sehverlust und Fälle mit peripherem Sehverlust geschichtet. Obwohl es in dieser Studie weniger Fälle von parazentralem Sehverlust gab, waren die Nebenwirkungen von DG/TG bei Glaukompatienten mit parazentralem Sehverlust stärker als bei Patienten mit peripherem Sehverlust. Der ungünstige Zusammenhang zwischen TG, DG und Glaukom wurde in der britischen Biobank wiederholt.
Was diese Ergebnisse bedeuten : Die Ergebnisse hoher TG- und hoher DG-Werte sowie des Glaukoms werfen die Frage auf, ob die Verwendung von Statinen eine Dyslipidämie korrigieren und das Glaukomrisiko verringern könnte. Beobachtungsstudien, in denen Statine im Zusammenhang mit Glaukom untersucht wurden, waren inkonsistent. Darüber hinaus können Lipid-Biomarker auch eine Insulinresistenz beim Glaukom implizieren . Es kann nützlich sein, sich die Marker anzusehen, die gemeinsam mit der Insulinresistenz beim Glaukom assoziiert sind.
Was kommt als nächstes für diese Arbeit : TG/DG im Blut wird in zentralen Lipoproteintransportern gespeichert, und die Forscher wollen untersuchen, welche dieser Transporter zum POAG-Risiko beitragen könnten. Die Forscher planen außerdem die Durchführung von Proteomikstudien, um zu verstehen, wie Lipide bei Glaukompatienten verstoffwechselt werden.
Sie werden auch sehen, ob die Assoziationen durch genetische Risikobewertungen für Glaukom verändert werden. Der ungünstige Zusammenhang zwischen ausgewählten Lipiden und Glaukom kann bei Menschen mit einer größeren genetischen Veranlagung für Glaukom verstärkt sein. Zwei mit Glaukom assoziierte Gene, ABCA1 und CAV1/2, sind am Lipidstoffwechsel beteiligt und könnten als potenzielle Mediatoren dienen.
Finanzierung : Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der National Institutes of Health unterstützt: R01 EY015473 (LRP), NCI UM1 CA186107, U01 CA167552, U01 CA176726, R01 CA49449, R01 CA67262
Hauptforscher: Louis R. Pasquale, MD, FARVO, Vizepräsident für Augenheilkundeforschung am Mount Sinai Health System. Co-Erstautoren: Oana A. Zeleznik, PhD, Ausbilderin für Medizin am Brigham and Women’s Hospital und Jae H. Kang, ScD, Assistenzprofessorin für Medizin am Brigham and Women’s Hospital, Gründungsmitglied von Mass General Brigham Healthcare System
Magazin: Nature Communications – Ausgabe Mai 2023
