Νέα έρευνα: Eφαρμογή της Μεταβολομικής σε παιδιά με άσθμα

Metabolomics in children with asthma
Study published on Nutrition Research
 
Δημοσίευση μελέτης στο Nutrition Research για την εφαρμογή της Μεταβολομικής σε παιδιά με άσθμα.
 
Νέα μελέτη που πραγματοποιήθηκε από το επιστημονική ομάδα της Metabolomic Medicine® και ερευνητές από τα πανεπιστήμια La Trobe της Μελβούρνης και το Εθνικό & Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών έδειξε ότι η μεταβολομική έχει κλινική εφαρμογή στην αξιολόγηση της ανταπόκρισης του παιδικού άσθματος στην θεραπεία.
 
Το άσθμα είναι η πιο συχνή χρόνια αναπνευστική νόσος στα παιδιά και βρίσκεται σε συνεχή αύξηση, παρόλες τις προσπάθειες πρόληψης και ιατρικής διαχείρισης της νόσου. Πρόκειται για μια χρόνια φλεγμονή του αναπνευστικού που προσβάλει από το 7 - 20% των παιδιών στην Ευρώπη.
 
Γνωρίζουμε ότι το άσθμα επηρεάζεται και από γενετικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όμως παρά τις σημαντικές προόδους που έχουν γίνει στην ανακάλυψη των παραγόντων που προκαλούν τη νόσο, η κατανόηση των ακριβών μηχανισμών εκδήλωσής της δεν είναι ακόμη πλήρης.
 
Μεταβολομική και αίτια του άσθματος
Υπάρχει αυξημένο επιστημονικό ενδιαφέρον στην εφαρμογή της μεταβολομικής για την κατανόηση των μηχανισμών που προκαλούν διαφορετικά νοσήματα, συμπεριλαμβανομένων και των ασθενειών του αναπνευστικού.
 
Η μεταβολική αξιολογεί τη γενετική και βιοχημική μεταβλητότητα μεταξύ των ατόμων σχετικά με:

-        την ευαισθησία στην ασθένεια
-        τις ανάγκες θρεπτικών συστατικών και
-        την ανταπόκριση στις φαρμακευτικές αγωγές
 
Έτσι το μεταβολικό προφίλ βοηθάει στην κατανόηση των βιολογικών μηχανισμών που εμπλέκονται στο άσθμα και είναι χρήσιμο στην ανίχνευση ανισορροπιών πριν από την εμφάνιση της νόσου και την εκδήλωση συμπτωμάτων.
 
Τι κάνει η Μεταβολομική
Η μεταβολική είναι η συστηματική ανάλυση μεταβολιτών (μικρών μορίων, όπως οι υδατάνθρακες, τα αμινοξέα, τα οργανικά οξέα, τα μόρια που σχηματίζουν το DNA και τα λιπίδια) σε βιολογικά δείγματα, συμπεριλαμβανομένων των ούρων, του αίματος, του σάλιου, των ιστών και της αναπνοής.
 
Λόγω της υψηλής ευαισθησίας των μεταβολομικών αναλύσεων, αυτές μπορούν να εκτιμήσουν την κατάστασης λειτουργίας του οργανισμού, πολύ μικρές αποκλίσεις από το φυσιολογικό αλλά και παθολογικές διαδικασίες όπως καρδιαγγειακές παθήσεις, διαβήτης, παχυσαρκία, φλεγμονώδη νοσήματα, χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, κυστική ίνωση, σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών και καρκίνο.
 
Εφαρμογή στο άσθμα
Η κλινική μελέτη πραγματοποιήθηκε σε παιδιά με άσθμα και διαπίστωσε ότι υπάρχει συσχέτιση της πνευμονικής λειτουργίας των παιδιών με άσθμα με συγκεκριμένους μεταβολικούς δείκτες. Τα παιδιά με καλό έλεγχο του άσθματος και τα παιδιά που δεν είχαν καλή πνευμονική λειτουργία είχαν διαφοροποίηση στο μεταβολικό τους προφίλ. Οι ερευνητές κατέληξαν ότι οι μεταβολομικές αναλύσεις μπορούν να είναι ένα επιπρόσθετο εργαλείο στις συμβατικές τεχνικές αξιολόγησης πνευμονικής λειτουργίας σε παιδιά με άσθμα.
 
Urinary organic acids as biomarkers in the assessment of pulmonary function in children with asthma
Maria Michelle Papamichael^a, Chris Katsardis^c, Bircan Erbas^b, Catherine Itsiopoulos^a, Dimitris Tsoukalas^d
Nutrition Research, Elsevier. October 2018. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2018.10.004 
 
 
Abstract
Childhood asthma prevalence continues to rise despite advancements in prevention and medical management strategies. The purpose of this study was to investigate correlations between urinary organic acids and pulmonary diagnostic tests, asthma control in Greek asthmatic children. We hypothesized that urinary organic acids are positively associated with poor pulmonary function in children with asthma.
 
Seventy-two children, 5–12 years old with asthma were recruited from a pediatric asthma clinic in Athens, Greece. Pulmonary function was assessed using spirometry and exhaled nitric oxide analysis. Asthma control was measured qualitatively using the Asthma Control Questionnaire. Targeted metabolomic analysis of 34 urinary organic acids in children was conducted by gas chromatography–mass spectrometry. A statistically significant difference between girls and boys was found for asthma control score (P = .02), lactic acid (P = .03), but not for any other organic acids (P > .05). Statistically significant correlations were found between lactic acid and Forced Expiratory Volume in 1 second (FEV₁) (P = .02), Forced Vital Capacity (FVC) (P = .03); 4- hydroxyphenylacetic acid and FEV₁ (P = .01), FVC (P = .01); 5-hydroxyindoleacetic acid and FEV₁/FVC (P = .03), eNO (P = .05); glycolic acid with Peak Expiratory Flow (PEF) (P = .03); and malic acid with asthma control (P = .02). In conclusion, metabolomics was used to determine correlations between urinary organic acids and conventional pulmonary diagnostic tests in Greek asthmatic children.
 
Metabolomics could be a promising approach for asthma research and in detection of novel biomarkers for asthma monitoring and therapeutic targets for childhood asthma. This study contributes towards a better understanding of the biochemical pathways involved in asthma.

Keywords
Asthma
Children
Gas-Chromatography-Mass Spectroscopy
Metabolomics
Metabolic Profile
Urinary Organic Acids

Abbreviations
FEV1Forced Expiratory Volume in 1 second; FVC, Forced Vital Capacity; FEV1/FVC, ratio of Forced Expiratory Volume in 1 second and Forced Vital Capacity; PEF, Peak Expiratory Flow; FEF 25–75%, Forced Expiratory Flow at 25–75% of the pulmonary volumee; NO exhaled, Nitric Oxide analysis.
 

---