Πάνελ εξετάσεων Λειτουργικής Γονιδιωματικής για τον Σακχαρώδη διαβήτη

Ο σακχαρώδης διαβήτης και οι επιπλοκές του επιφέρουν σημαντική επιβάρυνση για τα άτομα που πάσχουν αλλά και τις οικογένειές τους. Ο διαβήτης, αν δεν είναι καλά ελεγχόμενος, μπορεί να προκαλέσει τύφλωση, νεφρική ανεπάρκεια, ακρωτηριασμό του κάτω άκρου και αρκετές άλλες μακροπρόθεσμες συνέπειες που επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα ζωής. Η ανάπτυξη του διαβήτη τύπου 2 οφείλεται στο συνδυασμό παραγόντων όπως:

  • Γενετικούς
  • Τρόπου Ζωής
  • Διατροφής
  • Παχυσαρκίας
  • Μεταβολικού συνδρόμου
  • Οξειδωτικού στρες και δυσλειτουργίας αντιοξειδωτικών συστημάτων
  • Μιτοχονδριακής οξείδωσης και δυσλειτουργίας

Η Λειτουργική Γονιδιωματική σε αυτό το πολυπαραγοντικό γεγονός είναι το απαραίτητο εργαλείο για την διερεύνηση του Σακχαρώδη διαβήτη.

Σύμφωνα με την έκθεση του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ) για το 2016: «Σε παγκόσμιο επίπεδο, εκτιμάται ότι 422 εκατομμύρια ενήλικες ζούσαν με διαβήτη το 2014, σε σύγκριση με 108 εκατομμύρια το 1980. Ο παγκόσμιος επιπολασμός (τυποποιημένος για την ηλικία) του διαβήτη έχει σχεδόν διπλασιαστεί από το 1980, από 4,7% σε 8,5% στον ενήλικο πληθυσμό.

Αυτό αντανακλά την αύξηση των σχετικών παραγόντων κινδύνου, όπως το υπερβολικό βάρος ή παχυσαρκία. Κατά την τελευταία δεκαετία, ο επιπολασμός του διαβήτη αυξήθηκε ταχύτερα στις χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος απ’ ό,τι στις χώρες υψηλού εισοδήματος (1)».

Σύμφωνα με τις εκθέσεις του ΠΟΥ και την μελέτη των Bellamy L  και συνεργατών (2-5): «Ο διαβήτης προκάλεσε το 2012, 1,5 εκατομμύρια θανάτους. Η υψηλότερη από τη βέλτιστη γλυκόζη στο αίμα, προκάλεσε επιπλέον 2,2 εκατομμύρια θανάτους, αυξάνοντας τους κινδύνους καρδιαγγειακών και άλλων ασθενειών.

Το 43% αυτών των 3,7 εκατομμυρίων θανάτων συμβαίνουν πριν από την ηλικία των 70 ετών. Το ποσοστό των θανάτων που οφείλονται σε υψηλή γλυκόζη στο αίμα ή διαβήτη που εμφανίζεται πριν από την ηλικία των 70 ετών είναι υψηλότερο στις χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος από ό, τι στις χώρες υψηλού εισοδήματος (2-5)».

Σύμφωνα με τον IDF Diabetes Atlas και τις μελέτες των Singh SR και συνεργατών, Smith-Spangler CM και συνεργατών και Bloom DE και συνεργατών (6-9): «Ο διαβήτης και οι επιπλοκές του επιφέρουν σημαντική οικονομική απώλεια για τα άτομα με διαβήτη και τις οικογένειές τους, καθώς και για τα συστήματα υγείας και τις εθνικές οικονομίες μέσω άμεσων ιατρικών δαπανών και απώλειας εργασίας και μισθών (6).

Με βάση τις εκτιμήσεις του κόστους από μια πρόσφατη συστηματική ανασκόπηση, έχει εκτιμηθεί ότι το άμεσο ετήσιο κόστος του διαβήτη στον κόσμο είναι πάνω από 827 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ (27, 28). Η Διεθνής Ομοσπονδία Διαβήτη (IDF) εκτιμά ότι οι συνολικές παγκόσμιες δαπάνες υγειονομικής περίθαλψης για το διαβήτη υπέρ-τριπλασιάστηκαν κατά την περίοδο 2003-2013 – αποτέλεσμα της αύξησης του αριθμού των ατόμων με διαβήτη και της αύξησης των κατά κεφαλήν δαπανών για διαβήτη (7).

Μια μελέτη εκτιμά ότι οι απώλειες του ΑΕΠ παγκοσμίως από το 2011 έως το 2030, συμπεριλαμβανομένου τόσο του άμεσου όσο και του έμμεσου κόστους του διαβήτη, θα φθάσουν συνολικά τα 1,7 τρισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένων 900 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ για χώρες υψηλού εισοδήματος και 800 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ για τις χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος (8, 9).

Η έκθεση του ΠΟΥ και η μελέτη των Johnsson, IW και συνεργατών (10, 11) αναλύουν την σημαντικότητα του καλά ελεγχόμενου διαβήτη. Σύμφωνα με τους επιστήμονες αυτούς: «Ο διαβήτης, αν δεν είναι καλά ελεγχόμενος, μπορεί να προκαλέσει τύφλωση, νεφρική ανεπάρκεια, ακρωτηριασμό του κάτω άκρου και αρκετές άλλες μακροπρόθεσμες συνέπειες που επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα ζωής. Όπου υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία – κυρίως από χώρες υψηλού εισοδήματος – ο επιπολασμός, η επίπτωση και οι τάσεις διαφέρουν σημαντικά μεταξύ των χωρών (10, 11).

Σύμφωνα με την μελέτη των Thent & Latiff Σακχαρώδης διαβήτης μπορεί να επηρεάσει πολλαπλά όργανα, συμπεριλαμβανομένου του παγκρέατος, του ήπατος, των νεφρών, των ματιών, της καρδιάς, του δέρματος και των αγγείων (12)».

Η μελέτη των Asmat και συνεργατών περιγράφει: «Οι επιπλοκές μπορεί να είναι μικροαγγειακές (νευροπάθεια, νεφροπάθεια και αμφιβληστροειδοπάθεια), μακροαγγειακή (στεφανιαία νόσος, εγκεφαλικό επεισόδιο) και τόσο μικροαγγειακή και μακροαγγειακή (διαβητικό πόδι) (13)».

  1. Απώλεια της όρασης

Η μελέτη των Whincup PH και συνεργατών περιέγραψε ότι (14): «Το 2010 καταγράφηκε Διαβητική Αμφιβληστροειδοπάθεια σε ποσοστό 1,9% μέτριας ή σοβαρής οπτικής δυσλειτουργίας σε παγκόσμιο επίπεδο και 2,6% της τύφλωσης  (14)».

Η μελέτη των Harder T και συνεργατών δείχνει ότι (15): «Ο επιπολασμός οποιασδήποτε αμφιβληστροειδοπάθειας σε άτομα με διαβήτη είναι 35%, ενώ η πολλαπλασιαστική (απειλητική για την όραση) αμφιβληστροειδοπάθεια είναι 7% (15)».

  1. Νεφρική νόσος τελικού σταδίου

Σύμφωνα με την έκθεση του ΠΟΥ (16): «Συγκεντρωτικά δεδομένα από 54 χώρες δείχνουν ότι τουλάχιστον το 80% των περιπτώσεων νεφρικής νόσου τελικού σταδίου (ESRD) προκαλούνται από διαβήτη, υπέρταση ή συνδυασμό των δύο. Το ποσοστό της ESRD που αποδίδεται μόνο στο διαβήτη κυμαίνεται από 12–55% (16)».

  1. Καρδιαγγειακά επεισόδια

Η μελέτη των Willi C  και συνεργατών περιγράφει ότι (17): «Οι ενήλικες με διαβήτη έχουν ιστορικά δύο ή τρεις φορές υψηλότερο ποσοστό καρδιαγγειακών παθήσεων (CVD) από τους ενήλικες χωρίς διαβήτη (17).

Η μελέτη των Bellamy L και συνεργατών και τα διαγνωστικά κριτήρια του ΠΟΥ περιγράφουν ότι (16, 17):  «Ο κίνδυνος καρδιαγγειακών παθήσεων αυξάνεται συνεχώς με την αύξηση των επιπέδων γλυκόζης στο πλάσμα νηστείας, ακόμη και πριν από την επίτευξη των επιπέδων επαρκή για τη διάγνωση του διαβήτη (18, 19)».

  1. Ακρωτηριασμοί κάτω άκρων

Η μελέτη των Johnsson, IW και συνεργατών περιγράφει ότι: «Ο διαβήτης φαίνεται να αυξάνει δραματικά τον κίνδυνο ακρωτηριασμού των κάτω άκρων λόγω μολυσμένων, μη θεραπευτικών ελκών ποδιών (20).

Τα ποσοστά ακρωτηριασμού σε πληθυσμούς με διαγνωσθέντα διαβήτη είναι συνήθως 10 έως 20 φορές υψηλότερα από εκείνα των μη διαβητικών πληθυσμών. Κατά την τελευταία δεκαετία κυμαίνονται από 1,5 έως 3,5 γεγονότα ανά 1.000 άτομα ανά έτος σε πληθυσμούς με διαγνωσθέντα διαβήτη (20)».

Στις επισημάνσεις του ο ΠΟΥ καταλήγει: «Οι επιπλοκές του διαβήτη έχουν σημαντικό αντίκτυπο στα άτομα που τα βιώνουν και ο αντίκτυπός τους γίνεται επίσης αισθητός σε επίπεδο πληθυσμού. Ο διαβήτης αποτελεί σοβαρή απειλή για την υγεία του πληθυσμού».

Στην μελέτη των Merve Bacanlia και συνεργατών που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό   Adv Food Nutr Res. 2019 καταγράφουν τις ομάδες του διαβήτη σύμφωνα με την μελέτη των  Michiels, C. και συνεργατών. Σύμφωνα με τους επιστήμονες αυτούς (21, 22): «Η χρόνια υπεργλυκαιμία είναι μια πολύπλευρη, προοδευτική οξειδωτική διαταραχή του στρες. Ο σακχαρώδης διαβήτης μπορεί να ταξινομηθεί σε τέσσερις ομάδες (21, 22):

  1. Σακχαρώδης διαβήτης τύπου 1

Αυτή η μορφή διαβήτη ονομάζεται επίσης ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης (IDDM). Μια σκανδάλη-είτε μια ασθένεια ή άγχος-προκαλεί το ανοσοποιητικό σύστημα να επιτεθεί και να καταστρέψει τα βήτα κύτταρα του παγκρέατος. Ως αποτέλεσμα, το πάγκρεας σταματά να παράγει ινσουλίνη. Ο Τύπος Ι μπορεί να αναπτυχθεί ξαφνικά στην παιδική ηλικία ή την εφηβεία (21, 22).

  1. Σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2

Αυτή η μορφή διαβήτη ονομάζεται επίσης μη ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης (NIDDM). Όταν το πάγκρεας παράγει ινσουλίνη, αλλά τα κύτταρα δεν είναι σε θέση να την χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικά, αυτή η επίδραση ονομάζεται «αντίσταση στην ινσουλίνη». Ο διαβήτης τύπου 2 είναι πολύ πιο συχνός από τον τύπο 1 και περίπου το 90% όλων των περιπτώσεων διαβήτη είναι τύπου 2. Υπάρχει μια ισχυρή γενετική προδιάθεση. Η ηλικία, η παχυσαρκία και ο καθιστικός τρόπος ζωής είναι επίσης παράγοντες κινδύνου (21, 22).

  1. Ιδιοπαθής σακχαρώδης διαβήτης

Είναι ένας υπότυπος του διαβήτη τύπου 1 χωρίς γνωστές αιτιολογίες και έντονα κληρονομικό χαρακτήρα (21, 22)».

  1. Σακχαρώδης διαβήτης Κύησης

Για τον Σακχαρώδη διαβήτη Κύησης η Έκθεση του ΠΟΥ, και οι μελέτες των Bellamy L  και συνεργατών, Asmat, U και συνεργατών, Bacanlı, M. και συνεργατών και Shukla, A. και συνεργατών περιγράφουν ότι: «Μπορεί να συμβεί στην εγκυμοσύνη και είναι μια μορφή δυσανεξίας στη γλυκόζη (2, 3, 13, 23, 24)».

Οι μελέτες των Weseler, A. R., & Bast, A και Rains, J. L., & Jain, S. K. περιγράφουν ότι (25, 26): «Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την ανθρώπινη ζωή, ωστόσο, μπορεί να επηρεάσει ή/και να σκοτώσει τα κύτταρα όταν παράγονται ελεύθερες ρίζες  οξυγόνου (ROS) (25). Οι ROS σχηματίζονται από τη αναγωγή του μοριακού οξυγόνου ή από την οξείδωση του νερού και παράγονται προϊόντα όπως το ανιόν του  υπεροξείδιου, το υπεροξείδιο του υδρογόνου και η ελεύθερη ρίζα του υδροξυλίου (26)».

Οι μελέτες των Rains & Jain και συνεργατών και Halliwell, B. (26, 27) περιγράφουν τις επιδράσεις του χρόνιου στρες. Σύμφωνα με τους επιστήμονες αυτούς: «Το οξειδωτικό στρες μπορεί να εμφανιστεί με την υπερπαραγωγή ROS και/ή την μειωμένη αντιοξειδωτική ικανότητα (26).

Το οξειδωτικό στρες προκαλεί την απώλεια της λειτουργίας και της δομής των υγιών κυττάρων, του DNA και άλλων σημαντικών μακρομορίων. Αυτές οι επιδράσεις ενοχοποιούνται για την πρόκληση των χρόνιων ασθενειών, όπως εγκεφαλικό επεισόδιο, καρδιαγγειακές βλάβες συμπεριλαμβανομένου και του διαβήτη (27).

Οι μελέτες των Duchen, και συνεργατών και  Kim Rains & Jain και συνεργατών περιγράφουν (27, 28): «Πολλαπλοί παράγοντες προκαλούν οξειδωτικό στρες στο διαβήτη. Η κύρια πηγή οξειδωτικού στρες είναι τα μιτοχόνδρια. Περίπου το 98% του εισπνεόμενου οξυγόνου καταναλώνεται από τα μιτοχόνδρια, εκ των οποίων περίπου 0,2-2% οδηγεί στην παραγωγή ROS (27, 28)».

Οι μελέτες των Moussa, S., Kawamura, M. και συνεργατών και Tsai, E. C. και συνεργατών (29, 30, 31) περιγράφουν ότι: «Ένα μέρος του χρησιμοποιούμενου οξυγόνου στα μιτοχόνδρια ανάγεται σε νερό, και το υπόλοιπο μετατρέπεται σε ελεύθερες ρίζες οξυγόνου κατά τον μιτοχονδριακό οξειδωτικό μεταβολισμό (29). Διαπιστώθηκε ότι η υπεροξείδωση της χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη (LDL) επάγεται από την υπεργλυκαιμία. Αυτή η επαγωγή προκαλεί την ανάπτυξη ελεύθερων ριζών (30, 31)».

Οι μελέτες των Jiang και συνεργατών και Wolff & Dean περιγράφουν ότι (32, 33): «Η οξείδωση της γλυκόζης είναι ο άλλος σημαντικός παράγοντας στην παραγωγή ελεύθερων ριζών.

Στη μορφή enadiol, η γλυκόζη οξειδώνεται σε μια μετάβαση-μέταλλο-εξαρτώμενη αντίδραση σε ένα ανιόν ελεύθερης ρίζας enadiol που μετατρέπεται σε οξειδωτικές ρίζες ( 32,33)».

Οι μελέτες των Brownlee, M. και 36. Rains, J. L., & Jain, S. K. (34, 35) περιγράφουν ότι: «Ένας άλλος μηχανισμός του οξειδωτικού στρες στο διαβήτη, είναι η παραγωγή προηγμένων γλυκαιμικών τελικών προϊόντων (AGEs) (34).

Τα AGEs σχηματίζονται μέσω της ομοιοπολικής δέσμευσης της αλδεΰδης ή της κετόνης σε ομάδες των αναγωγικών σακχάρων και σε ελεύθερες αμινομάδες των αμινοξέων των πρωτεϊνών (35)».

Οι μελέτες των Rains, J. L., & Jain, και συνεργατών και S. K.  Wright, E. και συνεργατών (26, 36) περιγράφουν ότι: «Στις περισσότερες από τις μελέτες, φαίνεται ότι η σηματοδότηση ινσουλίνης είναι μειωμένη σε οξειδωτικό στρες. Αυτή η κατάσταση προκαλεί αντίσταση στην ινσουλίνη του κυττάρου (36). Ωστόσο, ο μηχανισμός μειωμένης σηματοδότησης ινσουλίνης είναι άγνωστος (26)».

Οι μελέτες των Godin, D. V. και συνεργατών και Tanaka, Y., και συνεργατών (37, 38) περιγράφουν ότι: «Υπάρχουν διάφορα ενδογενή ή εξωγενή είδη που παίζουν ρόλο στην αντιοξειδωτική άμυνα (37). Η δισμουτάση (SOD), η καταλάση (CAT), η υπεροξειδάση γλουταθειόνης (GPx) είναι τα αντιοξειδωτικά ένζυμα που προστατεύουν το σώμα από το οξειδωτικό στρες (37).

Στην υπεργλυκαιμία, το ενδογενές αντιοξειδωτικό αμυντικό σύστημα μεταβάλλεται. Έχουν αναφερθεί αυξήσεις και μειώσεις στις δραστηριότητες βασικών αντιοξειδωτικών ενζύμων, συμπεριλαμβανομένων των CAT, SOD, GPx και αναγωγάση της γλουταθειόνης (GR) στο διαβήτη. Αναφέρεται ότι τα επίπεδα 4-υδροξυνονενικής (4-HNE) και 8-υδροξυ-2-δεοξυγουανοσίνης (8-OH-dG) αυξήθηκαν, γεγονός που έδειξε ότι η υπεργλυκαιμία είναι κύρια αιτία οξειδωτικού στρες στα β-κύτταρα των παγκρεατικών νησίδων και της γλυκόζης που προκαλείται από οξειδωτικό στρες (38)».

Η μελέτη των Niels van der Schaft και συνεργατών, η μελέτη ανασκόπησης της διεθνούς βιβλιογραφίας  των Maritim AC και συνεργατών και η μελέτη των Benzie IFF και Choi S-W., περιγράφουν (39, 40, 41): «Το οξειδωτικό στρες θεωρείται συνήθως σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στην παθογένεση του σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2. Γενικά, το οξειδωτικό στρες είναι το αποτέλεσμα της περίσσειας οξειδωτικών ριζών οξυγόνου (ROS) και οξειδωτικών ριζών αζώτου (NOS) (25, 26, 27)».

Οι μελέτες των Noori Al-Waili και συνεργατών, Taniyama Y και συνεργατών και Ceriello A και συνεργατών περιγράφουν ότι (42, 43, 44): «Τα δεδομένα από πειραματικά μοντέλα και διαβητικούς ασθενείς έδειξαν ότι η αύξηση του οξειδωτικού στρες διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην έναρξη και την εξέλιξη επιπλοκών του διαβήτη (28-30)».

Οι επιδημιολογικές μελέτες των Elmarakby AA και συνεργατών, Cederberg J και συνεργατών και Calvert JW συνεργατών περιγράφουν ότι (45, 46, 47): «Φαίνεται συσχέτιση μεταξύ φλεγμονής και του αυξημένου οξειδωτικού στρες για παράδειγμα με την καρδιαγγειακή νόσο (CVD) και με την νεφρική λειτουργία (45, 46, 47)».

Σύμφωνα με την μελέτη των Cachofeiro V και συνεργατών (48):  «Σε σύγκριση με τα άτομα ελέγχου, οι αντιοξειδωτικοί παράγοντες, όπως SOD, GPx, CAT, και βιταμίνη C, βρίσκονται σε μειωμένα επίπεδα σε ασθενείς με διαβητική νεφροπάθεια.

Παράλληλα η μελέτη των Elmarakby AA και συνεγατών (45) περιέγραψε ότι: «Υπήρξε σημαντική αύξηση της μαλοντιαλδεΰδης ορού (MDA), των AGEs, πρωτεϊνών καρβονυλίου, και της 8-υδροξυ-2′-δεοξυγουανονοσίνης σε ασθενείς με διαβήτη (45).

Η μελέτη των Calvert JW και συνεργατών αναλύοντας τα δεδομένα περιγράφουν ότι (49): «Τα δεδομένα έδειξαν ότι διάφοροι παράγοντες όπως φλεγμονώδη κύτταρα, κυτοκίνες, και προ ινώδεις αυξητικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων TGF-β, μονοκυττάρων η πρωτεΐνη MCP-1, ο παράγοντας ανάπτυξης συνδετικού ιστού (CTGF), ο παράγοντας νέκρωσης όγκου (TNF-α), ιντερλευκίνη (IL) IL-1, IL-6, IL-18, και μόρια προσκόλλησης κυττάρων (CAMs) εμπλέκονται στην παθογένεση του διαβητικής νεφροπάθειας, μέσω αυξημένης αγγειακής φλεγμονής και ίνωσης (49)».

Η Λειτουργική Γονιδιωματική μελετά τον τρόπο με τον οποίο το γονιδίωμα, τα αντίγραφα (γονίδια), οι πρωτεΐνες και οι μεταβολίτες συνεργάζονται για την παραγωγή ενός συγκεκριμένου φαινοτύπου [50-55].

Επικεντρώνεται στις δυναμικές πτυχές όπως η μεταγραφή των γονιδίων, η μετάφραση, η ρύθμιση της έκφρασης γονιδίων και οι αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης, σε αντίθεση με τις στατικές πτυχές των γονιδιωματικών πληροφοριών όπως η ακολουθία ή οι δομές DNA.

Η Λειτουργική Γονιδιωματική επίσης προσπαθεί να ποσοτικοποιήσει τις διαφορές στις βιολογικές διεργασίες και έτσι να βελτιώσει την κατανόησή μας για τις λειτουργίες και τις αλληλεπιδράσεις γονιδίων, των πρωτεϊνών και των μεταβολιτών τους, που τελικά διαμορφώνουν τον εκάστοτε φαινότυπο (παθολογικό, παθοφυσιολογικό ή φυσιολογικό) [50-55].

Μέρος της Λειτουργικής Γονιδιωματικής αποτελεί η Βιοχημική Γενετική – Μεταβολομική [56-60].

Στη Βιοχημική Γενετική – Μεταβολομική, οι μεταβολίτες είναι στενά συνδεδεμένοι με τους φαινοτύπους των ζωντανών οργανισμών και παρέχουν πληροφορίες για τις βιοχημικές δραστηριότητες αντανακλώντας τα υποστρώματα και τα προϊόντα του κυτταρικού μεταβολισμού. Αξίζει εδώ να επισημάνουμε πως ο μεταβολισμός είναι γνωστός και ως ο μοριακός φαινότυπος των ζωντανών οργανισμών.

Η μεταβολομική μελετώντας και ποσοτικοποιώντας τους μεταβολίτες που υπάρχουν στα βιολογικά υγρά, προσφέρει μια άμεση εικόνα του συστήματος, παρέχοντας χρήσιμες πληροφορίες για την κατανόηση των διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό που αναλύεται [56-60].

Οι πληροφορίες που μπορούν να εξαχθούν σε μια μεταβολομική ανάλυση είναι [56-60]:

Βιταμίνες της σειράς Β

Κυτταρικά αντιοξειδωτικά και αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς

Ιχνοστοιχεία και Συνένζυμα.

Ποιότητα γαστρεντερικής λειτουργικότητας (Μεταβολίτες της μικροβιακής εντερικής χλωρίδας)

Κύκλο του κιτρικού οξέος (μιτοχονδριακή λειτουργία και παραγωγή κυτταρικής ενέργειας)

Μεταβολισμό των νευροδιαβιβαστών

Μεταβολισμό λιπιδίων, πρωτεϊνών και υδατανθράκων

Δείκτες οξειδωτικού στρες

Για την διερεύνηση του Σακχαρώδη Διαβήτη χρησιμοποιούνται:

  1. Η Βιοχημική Γενετική–Βασικό Πάνελ Μεταβολιτών (Μεταβολομική).
  2. Εξειδικευμένο Πάνελ Μεταβολιτών Μεταβολικού Συνδρόμου.
  3. Ειδικό Πάνελ SNP’s 26 Γονιδίων σχετιζόμενων με την Παχυσαρκία.
  4. Ειδικό Πάνελ SNP’s 15 Γονιδίων σχετιζόμενων με την αντίσταση στην ινσουλίνη.
  5. Ειδικό Πάνελ SNP’s 9 Γονιδίων σχετιζόμενων με την υπερχοληστερολαιμία.
  6. Ειδικό Πάνελ SNP’s 7 Γονιδίων σχετιζόμενων με την υπερτριγλυκεριδαιμία.
  7. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα με την Παχυσαρκία.
  8. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα με την υπερχοληστερολαιμία.
  9. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα με την υπερτριγλυκεριδαιμία.
  10. Εξειδικευμένο Πάνελ CYP-SNP’s σχετιζόμενα τον μεταβολισμό των PUFA’s.
  11. Εξειδικευμένο Πάνελ των Γονιδίων του Εντερικού Μικροβιώματος.

  1. World Health Organization 2016, WHO Library Cataloguing-in-Publication Data, Global report on diabetes
  2. Definition, Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus and its Complications. Part 1: Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus (WHO/NCD/NCS/99.2). Geneva: World Health Organization; 1999.
  3. Bellamy L, Casas JP, Hingorani AD, Williams D. Type 2 diabetes mellitus after gestational diabetes: a systematic review and meta-analysis. Lancet. 2009;373:1773–1779.
  4. Diagnostic criteria and classification of hyperglycaemia first detected in pregnancy (WHO/NMH/MND/13.2). Geneva: World Health Organization; 2013.
  5. GBD 2013 Risk Factors Collaborators. Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks in 188 countries, 1990–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet. 2015;386(10010):2287–323.
  6. IDF Diabetes Atlas, 6th ed. Brussels, International Diabetes Federation; 2013.
  7. Singh SR, Ahmad F, Lal A, Yu C, Bai Z, Bennett H. Efficacy and safety of insulin analogues for the management of diabetes mellitus: a meta-analysis. Canadian Medical Association Journal. 2009;180: (4)385–397.
  8. Smith-Spangler CM, Bhattacharya J, Goldhaber-Fiebert JD. Diabetes, its treatment, and catastrophic medical spending in 35 developing countries. Diabetes Care. 2012;35:(2)319–326.
  9. Bloom DE, Cafiero ET, Jané-Llopis E, Abrahams-Gessel S, Bloom LR, Fathima S, et al. The global economic burden of noncommunicable diseases (Working Paper Series). Geneva: Harvard School of Public Health and World Economic Forum; 2011.
  10. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation. Geneva: World Health Organization; 2003.
  11. Johnsson, IW, Haglund B, Ahlsson F, Gustafsson J. A high birth weight is associated with increased risk of type 2 diabetes and obesity. Pediatric Obesity. 2015;10(2):77–83.
  12. Thent, Z. C., & Latiff, A. A. (2018). Savior of diabetes: Antioxidants. In Diabetes food plan: Intech Open.
  13. Asmat, U., Abad, K., & Ismail, K. (2016). Diabetes mellitus and oxidative stress—A concise review. Saudi Pharmaceutical Journal, 24, 547–553.
  14. Whincup PH, Kaye SJ, Owen CG, et al. Birth weight and risk of type 2 diabetes: a systematic review. Journal of the American Medical Association. 2008;300:2886–2897.
  15. Harder T, Rodekamp E, Schellong K, Dudenhausen JW, Plagemann A. Birth weight and subsequent risk of type 2 diabetes: a meta-analysis. American Journal of Epidemiology. 2007;165:849–857.
  16. Diet, nutrition and the prevention of chronic diseases. Report of a Joint WHO/FAO Expert Consultation. Geneva: World Health Organization; 2003.
  17. Willi C, Bodenmann P, Ghali WA, Faris PD, Cornuz J. Active smoking and the risk of type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Journal of the American Medical Association. 2007;298:(22)2654–2664.
  18. Bellamy L, Casas JP, Hingorani AD, Williams D. Type 2 diabetes mellitus after gestational diabetes: a systematic review and meta-analysis. Lancet. 2009;373: 1773–1779.
  19. Diagnostic criteria and classification of hyperglycaemia first detected in pregnancy (WHO/NMH/MND/13.2). Geneva: World Health Organization; 2013.
  20. Johnsson, IW, Haglund B, Ahlsson F, Gustafsson J. A high birth weight is associated with increased risk of type 2 diabetes and obesity. Pediatric Obesity. 2015;10(2):77–83.
  21. Merve Bacanli, Sevtap Aydin Dilsiza, Nurşen Başarana, A. Ahmet Başaranb, Effects of phytochemicals against diabetes, Adv Food Nutr Res. 2019;89: 209-238. doi: 10.1016/bs.afnr.2019.02.006.
  22. Michiels, C., Raes, M., Toussaint, O., & Remacle, J. (1994). Importance of Se-glutathione peroxidase, catalase, and Cu/Zn-SOD for cell survival against oxidative stress. Free Radical Biology and Medicine, 17, 235–248.
  23. Bacanlı, M., Goktaş, H. G., Başaran, N., Arı, N., & Başaran, A. A. (2016). Beneficial effects of commonly used phytochemicals in diabetes mellitus. ACTA Pharmaceutica Sciencia, 54(1), 54.
  24. Shukla, A., Bukhariya, V., Mehta, J., Bajaj, J., Charde, R., Charde, M., et al. (2011). Herbal remedies for diabetes: An overview. International Journal of Biomedical and Advance Research, 2, 57–58.
  25. Weseler, A. R., & Bast, A. (2010). Oxidative stress and vascular function: Implications for pharmacologic treatments. Current Hypertension Reports, 12, 154–161.
  26. Rains, J. L., & Jain, S. K. (2011). Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Free Radical Biology and Medicine, 50, 567–575.
  27. Halliwell, B. (1994). Free radicals, antioxidants, and human disease: Curiosity, cause, or consequence? The Lancet, 344, 721–724.
  28. Duchen, M. R. (2004). Roles of mitochondria in health and disease. Diabetes, 53, S96–S102.
  29. Moussa, S. (2008). Oxidative stress in diabetes mellitus. Romanian Journal of Biochemistry, 18, 225–236.
  30. Kawamura, M., Heinecke, J. W., & Chait, A. (1994). Pathophysiological concentrations of glucose promote oxidative modification of low density lipoprotein by a superoxidedependent pathway. The Journal of Clinical Investigation, 94, 771–778.
  31. Tsai, E. C., Hirsch, I. B., Brunzell, J. D., & Chait, A. (1994). Reduced plasma peroxyl radical trapping capacity and increased susceptibility of LDL to oxidation in poorly controlled IDDM. Diabetes, 43, 1010–1014.
  32. Jiang, Z.-Y., Woollard, A. C., & Wolff, S. P. (1990). Hydrogen peroxide production during experimental protein glycation. FEBS Letters, 268, 69–71.
  33. Wolff, S. P., & Dean, R. (1987). Glucose autoxidation and protein modification.The potential role of ‘autoxidative glycosylation’ in diabetes. Biochemical Journal, 245, 243–250.
  34. Brownlee, M. (2001). Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature, 414, 813.
  35. Rains, J. L., & Jain, S. K. (2011). Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Free Radical Biology and Medicine, 50, 567–575.
  36. Wright, E., Jr., Scism-Bacon, J., & Glass, L. (2006). Oxidative stress in type 2 diabetes: The role of fasting and postprandial glycaemia. International Journal of Clinical Practice, 60, 308–314.
  37. Godin, D. V., Wohaieb, S. A., Garnett, M. E., & Goumeniouk, A. (1988). Antioxidant enzyme alterations in experimental and clinical diabetes. Molecular and Cellular Biochemistry, 84, 223–231.
  38. Tanaka, Y., Gleason, C. E., Tran, P. O. T., Harmon, J. S., & Robertson, R. P. (1999). Prevention of glucose toxicity in HIT-T15 cells and Zucker diabetic fatty rats by antioxidants. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 96, 10857–10862.
  39. Niels van der Schaft, Josje D. Schoufour, Jana Nano, Jessica C. Kiefte‑de Jong, Taulant Muka, Eric J. G. Sijbrands, M. Arfan Ikram, Oscar H. Franco, Trudy Voortman, Dietary antioxidant capacity and risk of type 2 diabetes mellitus, prediabetes and insulin resistance: the Rotterdam Study, European Journal of Epidemiology (2019) 34:853–861 https://doi.org/10.1007/s10654-019-00548-9.
  40. Maritim AC, Sanders RA, Watkins JB. Diabetes, oxidative stress, and antioxidants: a review. J Biochem Mol Toxicol. 2003;17(1):24–38.
  41. Benzie IFF, Choi S-W. Antioxidants in Food. Adv Food Nutr Res. 2014;1(71):1–53.
  42. Noori Al-Waili, Hamza Al-Waili, Thia Al-Waili and Khelod Salom, Natural antioxidants in the treatment and prevention of diabetic nephropathy; a potential approach that warrants clinical trials, REDOX REPORT, 2017 VOL. 22, NO. 3, 99–118 http://dx.doi.org/10.1080/13510002.2017.1297885.
  43. Taniyama Y, Griendling K. Reactive oxygen species in the vasculature: molecular and cellular mechanisms. Hypertension. 2003;42: 1075–1081.
  44. Ceriello A, Esposito K, Piconi L, et al. Oscillating glucose is more deleterious to endothelial function and oxidative stress than mean glucose in normal and type 2 diabetic patients. Diabetes. 2008;57(5): 1349–1354.
  45. Elmarakby AA, Sullivan JC. Relationship between oxidative stress and inflammatory cytokines in diabetic nephropathy. Cardiovasc 2012;30: 49–59.
  46. Slatter D, Bolton C, Bailey A. The importance of lipid-derived malondialdehyde in diabetes mellitus. Diabetologia. 2000;43:550–557.
  47. Cederberg J, Basu S, Eriksson U. Increased rate of lipid peroxidation and protein carbonylation in experimental diabetic pregnancy. Diabetologia. 2001;44:766–774.
  48. Calvert JW, Jha S, Gundewar S, et al. Hydrogen sulfide mediates cardioprotection through Nrf2 signaling. Circ Res. 2009;105:365–374.
  49. Cachofeiro V, Goicochea M, de Vinuesa SG, et al. Oxidative stress and inflammation, a link between chronic kidney disease and cardiovascular disease. Kidney Int Suppl. 2008;111: S4–S9.
  50. Συγκριτική Γονιδιωματική – UTH e-Class, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwi97efLxKDuAhV7wAIHHQS7BbAQFjAAegQIAhAC&url=https%3A%2F%2Feclass.uth.gr%2Fmodules%2Fdocument%2Ffile.php%2FDIB_U_191%2FComparative_Genomics.pdf&usg=AOvVaw0Haz5nVWbR7tzrhnicjTE0
  51. An Introduction to Functional Genomics and Systems Biology, Evelien M. Bunnik and Karine G. Le Roch, ADVANCES IN WOUND CARE, VOLUME 2, NUMBER 9, DOI: 10.1089/wound.2012.0379.
  52. Functional genetics, Giovanna Marchetti, Mirko Pinotti, Barbara Lunghi, Caterina Casari, Francesco Bernardi, Mini Review, Thrombosis Research 129 (2012) 336–340, doi:10.1016/j.thromres.2011.10.028.
  53. Studying human and nonhuman primate evolutionary biology with powerful in vitro and in vivo functional genomics tools, Kathleen E. Grogan and George H. Perry, Evolutionary Anthropology. 2020;1–16, DOI: 10.1002/evan.21825.
  54. Functional Genomics, Shalini Kaushik, Sandeep Kaushik and Deepak Sharma, Encyclopedia of Bioinformatics and Computational Biology 2018, doi:10.1016/B978-0-12-809633-8.20222-7.
  55. EMBL-EBI, https://www.ebi.ac.uk/training.
  56. Markus M. Rinschen, Julijana Ivanisevic, Martin Giera, and Gary Siuzdak, Identification of bioactive metabolites using activity metabolomics, Nat Rev Mol Cell Biol. 2019 Jun; 20(6): 353–367. doi: 10.1038/s41580-019-0108-4.
  57. Caroline H. Johnson, Julijana Ivanisevic, and Gary Siuzdak, Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms, Nat Rev Mol Cell Biol. 2016 Jul; 17(7): 451–459. doi: 10.1038/nrm.2016.25.
  58. David P Marciano, Michael P Snyder, Personalized Metabolomics, Methods Mol Biol. 2019;1978:447-456. doi: 10.1007/978-1-4939-9236-2_27.
  59. Qi Jin, Alicen Black, Stefanos N Kales, Dhiraj Vattem, Miguel Ruiz-Canela, Mercedes Sotos-Prieto, Metabolomics and Microbiomes as Potential Tools to Evaluate the Effects of the Mediterranean Diet, Nutrients. 2019 Jan 21;11(1):207. doi: 10.3390/nu11010207.
  60. Harvard Health Magazine, May – June 2011.

Κλείστε ραντεβού για αναλυτικές πληροφορίες

    FGA Center

    Το Κέντρο Εφαρμοσμένης Λειτουργικής Γονιδιωματικής διερευνά και προτείνει εξειδικευμένες εξετάσεις της κυτταρικής λειτουργίας.

    Επικοινωνία

    Online ραντεβού

    Για προγραμματισμό τηλεσυνάντησης καλέστε +(30) 210 33 90 340