Baanbrekend onderzoek dat vandaag in Nature Genetics is gepubliceerd, beschrijft het grootste onderzoek ooit naar de genetica van willekeurige ‘24-uurs’ bloedglucosewaarden. De studie, waarbij bijna een half miljoen mensen met verschillende achtergronden betrokken waren, beschrijft nieuwe DNA-varianten die de bloedsuikerspiegel beïnvloeden, gemeten ‘willekeurig’. Het team van onderzoekers, onder leiding van professor Inga Prokopenko aan de Universiteit van Surrey namens het Meta-Analysis of Glucose and Insulin-related Traits Consortium (MAGIC), analyseerde gegevens uit 17 grote onderzoeken, waaronder de UK Biobank.
Dit onderzoek benadrukte dat individuele reacties op geneesmiddelen uit de populaire klasse van GLP-1R-agonisten, gebruikt om diabetes type 2 en obesitas te behandelen, kunnen afhangen van DNA-varianten in het doelgen, GLP1R.
Wetenschappers hebben voor het eerst ook onthuld dat diabetes type 2 direct longcomplicaties kan veroorzaken. In het grootste genetische onderzoek ooit waarin werd onderzocht hoe genen de bloedsuikerspiegel en de gezondheidsresultaten beïnvloeden, concludeerden onderzoekers dat longaandoeningen nu als een complicatie van diabetes type 2 moeten worden beschouwd.
De studie die genetische en expressiegegevens combineert, werpt licht op het belang van het maagdarmkanaal, waar de dunne darm, het ileum en de dikke darm een belangrijke rol spelen bij de regulering van de bloedsuikerspiegels, naast de gevestigde rol van de pancreas.
Professor Inga Prokopenko, hoogleraar e-One Health en hoofd van Statistical Multi-Omics van de Universiteit van Surrey, zei:
“Deze enorm belangrijke studie, waarbij meer dan honderd wetenschappers van over de hele wereld betrokken zijn, geeft ons nieuwe inzichten in de genetica van bloedglucosewaarden en diabetes type 2. We kunnen nu al actie ondernemen voor een betere preventie van complicaties bij diabetes type 2, waaronder longziekten. We moeten de behandelingsstrategieën voor mensen met deze aandoening verbeteren door individuele DNA-varianten te bestuderen in relatie tot de GLP-1R-agonistrespons.”
Individuele genetische achtergrond beïnvloedt de gevoeligheid voor GLP-1R-agonisten.
GLP-1R-agonisten worden gebruikt om personen met type 2-diabetes te behandelen om hun glykemische controle te verbeteren, wat betekent dat hun vermogen om de bloedsuikerspiegel binnen een normaal bereik te houden. Bovendien zijn GLP-1R-agonisten erg populair geworden bij het helpen van mensen met type 2-diabetes om af te vallen, wat ook hun gezondheid en kwaliteit van leven kan verbeteren. De wetenschappers voerden functionele en structurele karakterisering uit van coderende DNA-varianten in het GLP1R-gen (GLP-1-receptor). De auteurs benadrukken dat het effect op de GLP-1-receptorfunctie en de respons op GLP-1R-agonisten van individu tot individu kan verschillen, afhankelijk van de voor het GLP1R-gen coderende DNA-varianten die zij bij zich dragen.
Over het geheel genomen is het minder waarschijnlijk dat patiënten die drager zijn van specifieke DNA-varianten in het GLP1R-gen baat zullen hebben bij behandeling met GLP-1R-agonisten. De onderzoekers suggereren dat artsen meer aandacht moeten besteden aan personen die deze specifieke medicijnen voorgeschreven krijgen. Door het medicijn beter af te stemmen op de unieke aard van de persoon, is de kans groter dat de behandeling goed voor hem of haar werkt.
Type 2-diabetes veroorzaakt een verminderde longfunctie.
Eerdere onderzoeken hebben aangetoond dat longaandoeningen, waaronder restrictieve longziekte, fibrose en longontsteking, vaker voorkomen bij mensen met type 2-diabetes. Tot nu toe was het echter niet bekend of type 2-diabetes rechtstreeks schade aan de longen veroorzaakt of dat andere factoren die beide aandoeningen gemeen hebben verantwoordelijk zijn. Het team controleerde voor factoren als roken en sedentair gedrag en gebruikte een statistische techniek genaamd Mendeliaanse randomisatie om te begrijpen of hoge bloedsuikerspiegels verband hielden met een verminderde longfunctie en of de een de ander veroorzaakte. De longfunctie werd gemeten met behulp van twee gebruikelijke spirometrietests. Uit de analyse bleek dat hoge bloedsuikerspiegels bij mensen met diabetes type 2 de longfunctie direct aantasten. Uit modellering van de onderzoeksgegevens bleek bijvoorbeeld dat een stijging van de gemiddelde bloedsuikerspiegel van 4 mmol/l naar 12 mmol/l zou kunnen resulteren in een daling van de longcapaciteit en -functie met 20%.
Omdat luchtwegaandoeningen de derde doodsoorzaak in Engeland zijn en ziekenhuisopnames voor luchtwegaandoeningen in Engeland en Wales de afgelopen twintig jaar zijn verdubbeld, benadrukken de bevindingen de noodzaak voor beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg om waakzaam te zijn over longcomplicaties bij mensen met type 2-diabetes. . Het vroegtijdig diagnosticeren en behandelen van longaandoeningen zou mogelijk de levens van duizenden mensen met type 2-diabetes kunnen redden.
Rol van het maag-darmkanaal bij de regulering van glucoseniveaus.
De studie identificeerde rollen voor weefsels die niet eerder betrokken waren bij het glucosemetabolisme, met name die welke tot het darmkanaal behoren, met name het ileum en de dikke darm. Het is algemeen bekend dat voedsel dat wordt gegeten, wordt ontvangen door de twaalfvingerige darm (het eerste deel van de dunne darm) en daar wordt gemengd met spijsverteringssappen uit de pancreas, lever en galblaas. Het jejunum en het ileum breken voedsel verder af en nemen voedingsstoffen op in de bloedbaan.
De dikke darm, ook wel de dikke darm genoemd, absorbeert water en elektrolyten uit onverteerd voedsel en herbergt een diverse gemeenschap van bacteriën die bekend staat als het darmmicrobioom. Deze studie toonde aan dat het menselijke darmmicrobioom en glycoom verband houden met de regulering van de glucosespiegels en benadrukte de rol van de op lactose en galactose gebaseerde productie van glucose door microbioomsoorten Collinsella en Lachnospiraceae-FCS020.
Dr. Vasiliki Lagou, postdoctoraal wetenschapper van de Sectie Statistische Multiomics, de eerste auteur van het artikel, voegde toe:
“Ons onderzoek levert het eerste bewijs dat hoge bloedsuikerspiegels bij diabetes type 2 direct tot longschade kunnen leiden. We hopen dat onze ontdekking dat een verminderde longfunctie een complicatie is van diabetes type 2 de eerste stap is naar een groter bewustzijn onder beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg, wat leidt tot tot een eerdere diagnose en behandeling van longaandoeningen.”
Dr. Ayse Demirkan, hoofddocent AI Multiomics for Health and Wellbeing aan de Universiteit van Surrey, merkte op:
“Onze studie belicht een minder bestudeerde maar enorm impactvolle rol van het maag-darmkanaal bij de regulatie van de bloedsuikerspiegel en diabetes type 2. Naast de pancreas dragen ook de dunne darm en meer specifiek het ileum, evenals de dikke darm, bij aan het glucosemetabolisme, zoals onthuld door genexpressie in deze weefsels. Daarnaast rapporteren we relaties tussen de regulering van het glucoseniveau en het darmmicrobioom, met name Collinsella en Lachnospiraceae-FCS020, die glucose produceren uit lactose en galactose.”