Η Μεταβολομική, ο νέος κλάδος που αφορά την ποσοτική ανάλυση των μεταβολικών προϊόντων του οργανισμού, έχει λάβει ιδιαίτερη προσοχή τα τελευταία χρόνια. Συγκεκριμένα, αυτός ο κλάδος ασχολείται με την "ανακάλυψη" συγκεκριμένων μεταβολικών βιοδεικτών που αντικατατοπτρίζουν την αλληλεπίδραση των γονιδίων του ατόμου με το περιβάλλον του σε μία δεδομένη στιγμή - κάτι που μπορεί να έχει ένα φάσμα κλινικών εφαρμογών. Μεγάλη πρόκληση σε αυτό τον τομέα αποτελεί η έγκαιρη διαπίστωση ενός Αυτοάνοσου Νοσήματος (ΑΝ)-μιας και συνήθως τέτοιες ενδείξεις βιοδεικτών προϋπάρχουν πολύ πριν την διάγνωση της νόσου.
Αυτοί οι βιοδείκτες ή αλλιώς τα οργανικά οξέα είναι ενδιάμεσα προϊόντα σημαντικών μεταβολικών οδών, μεταξύ των οποίων αυτό της παραγωγής ενέργειας (κύκλος του κιτρικού οξέος, κετονοσώματα κλπ) αλλά όχι μόνο. Επιπλέον, κάποια οργανικά οξεά συνδέονται με την κατάσταση του μικροβιώματος, την αντιοξειδωτική ικανότητα, το μεταβολισμό των νευροδιαβιβαστών και τη βιοδιαθέσιμοτητα των βιταμινών ενώ μπορούν να προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες για τη διατροφική κατάσταση, το μεταβολισμό των φαρμάκων και προβλήματα του μικροβιώματος. Μέχρι ώρας, παρότι μικρός αριθμός μελετών, έχουν αναλυθεί κάποια οργανικά οξέα και ο ρόλος τους στα αυτοάνοσα νοσήματα.
Η συγκεκριμένη μελέτη λοιπόν σχεδιάστηκε για εντοπίσει μεταβολικές επιδράσεις στα οργανικά οξεά ατόμων με ΑΝ και να προσπαθήσει να αναπτύξει αλγόριθμούς για να προβλέψει την παρουσία ΑΝ, μέσω τεχνητής νοημοσύνης.
Έτσι, αξιολογήθηκε ποσοτικά το προφίλ των οργανικών οξέων ασθενών με ΑΝ βάσει των οποίων αναπτύχθηκαν προγνωστικά μοντέλα. 392 είναι το σύνολο των ατόμων που συμπεριλήφθηκαν, εκ των οποίων οι 241 είχαν ΑΝ ενώ οι 151 χρησιμοποιήθηκαν σαν ομάδα ελέγχου.
Πιο αναλυτικά, συγκριτική ανάλυση των οργανικών οξέων στα ούρα μεταξύ των ανθρώπων με ΑΝ και της ομάδας ελέγχου έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές στα εξής μεταβολικά μονοπάτια:
Κύκλου του Κιτρικού οξέος
Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως στην ομάδα ΑΝ τα μεταβολικά προϊόντα αυτού του κύκλου ήταν σημαντικά μειωμένα σε σχέση με την ομάδα ελέγχου. Αυτό το γεγονός, υπονοεί μειωμένη παραγωγή ενέργειας και πιθανή προβληματική τροφοδοσία μέσω αυτής της μεταβολικής οδού. Μια πιθανή εξήγηση είναι η μειωμένη διατροφική πρόσληψη μικροθρεπτικών που είναι σημεία κλειδιά (συμπαράγοντες) σε αυτό το μονοπάτι- είτε λόγω κακής ποιότητας διατροφής είτε λόγω πόνου και μειωμένης ποιότητας ζωής. Από την άλλη, δεν μπορεί να αποκλειστεί η πιθανή δυσαπορρόφηση ειδικά σε ασθενείς με αυτοάνοσα νοσήματα του εντέρου.
Κύκλος της γλουταθειόνης
Αντίστοιχα μειωμένα βρέθηκαν τα επίπεδα του πυρο-γλουταμικου οξέος σε ασθενείς με ΑΝ, κάτι που μαρτυρά μειωμένη ανακύκλωση της γλουταθειόνης. Πιθανώς προκαλείται από την έλλειψη των απαραίτητων αμινοξέων μέσω της τροφής ή την υπέρχρηση του μηχανισμού της γλουταθειόνης λόγω της μεγαλύτερης ανάγκης αντιοξειδωτικών μηχανισμών. Ωστόσο επειδή βρέθηκε χαμηλό και ένα ακόμα προϊόν στους ασθενείς με ΑΝ, το 2-υδροξυβουτυρικο οξύ, τα δεδομένα συνηγορούν στην μειωμένη σύνθεση της γλουταθειόνης και κατ’ επεκταση την ελλιπή αντιοξειδωτικη προστασία.
Μεταβολικό μονοπάτι της Κοβαλαμινης (Β12)
Το μεθυλο-ηλεκτρικό οξύ είναι γνωστός μεταβολικός δείκτης για την βιοδιαθεσιμοτητα της Β12 και εντοπίστηκε μειωμένο σε ασθενείς με ΑΝ. Ταυτόχρονα αυτό το μεταβολικό προϊόν εμπλέκεται και στη βιοσύνθεση των πυριμιδίνων και τη σύνθεση των αμινοξέων Διακλαδισμενης αλυσου (λευκίνη βαλίνη ισολευκίνη).
Αυξημένα επίπεδα 3υδροξυβουτυρικου οξέος εντοπίστηκαν επίσης σε ασθενείς με ΑΝ - ένα δείκτη κέτωσης και προβληματικής ευαισθησίας της ινσουλίνης. Τα ΑΝ φαίνεται να σχετίζονται με αυξημένα επιπέδα ινσουλίνης που με τη σειρά της προκαλεί μειωμένη λιπόλυση, συγκέντρωση λιπώδους ιστού και τοπική φλεγμονή.
Το 4-υδροξυ-φαινυλο-πυροσταφυλικό οξύ (4-HPPA) είναι ένα κετο-οξυ που εμπλέκεται στο καταβολικό μονοπάτι της τυροσίνης και της βιταμίνης C: βρέθηκε σημαντικά μειωμένο στους ανθρώπους με ΑΝ και έτσι πιθανώς υπονοείται μια ανωμαλία στο μεταβολισμό της τυροσίνης και τη βιοδιαθεσιμοτητα της βιταμίνης C.
Για να εξακριβωθεί πως θα ήταν πιο χρήσιμοι οι παραπάνω βιοδείκτες, δημιουργήθηκαν προγνωστικά μοντέλα που έφτασαν σε ακρίβεια το 92,6% για τους ασθενείς με ΑΝ. Κατόπιν στατιστικής ανάλυσης, φάνηκε πως οι πιο σημαντικοί βιοδείκτες ήταν με σειρά σημαντικότητας:
- Πυρογλουταμικό οξύ
- 2-υδροξυγλουταρικό οξύ
- 2-υδροξυϊσοβουτυρικό οξύ και 2-υδροξυβουτυρικό οξύ
- μεθυλμαλονικό οξύ
Συμπερασματικά, σημεία του μεταβολισμού είναι επηρεασμένα σε άτομα με ΑΝ - και αυτό θα μπορούσε να παίξει το ρόλο ενός δείκτη που θα μας μαρτυρά τον τρόπο επίδρασης του ΑΝ στον οργανισμό αλλά και την παρουσία του. Φυσικά, για την ολοκληρωμένη επιστημονική τεκμηρίωση και κλινική εφαρμογή υπάρχει ακόμα δρόμος να διανύσουμε, αλλά ειδικά για τους επαγγελματίες διαιτολόγους είναι καλό να έχουμε στο μυαλό μας πως η έλλειψη μικροθρεπτικών στοιχείων είναι ένα σημείο κλειδί και στην εμφάνιση αυτοάνοσων νοσημάτων.
