Estudo genético dos níveis de glicose no sangue em diabéticos revela o papel do intestino e o impacto na função pulmonar

Nova pesquisa publicada hoje em Genética da Natureza descreve o maior estudo já feito sobre a genética dos níveis aleatórios de glicose no sangue “24 horas por dia”. O estudo, envolvendo quase meio milhão de pessoas de diversas origens, descreve novas variantes de DNA que influenciam os níveis de açúcar no sangue medidos “aleatoriamente”. A equipe de pesquisadores, liderada pela professora Inga Prokopenko da Universidade de Surrey em nome do Meta-Analysis of Glucose and Insulin-related Traits Consortium (MAGIC), analisou dados de 17 estudos importantes, incluindo o UK Biobank.

Esta investigação destacou que as respostas individuais aos medicamentos da popular classe de agonistas do GLP-1R, utilizados para tratar a diabetes tipo 2 e a obesidade, podem depender de variantes de ADN no gene alvo, o GLP1R.

Os cientistas também revelaram, pela primeira vez, que o diabetes tipo 2 pode causar diretamente complicações pulmonares. No maior estudo genético de sempre que explora como os genes afectam os níveis de açúcar no sangue e os resultados de saúde, os investigadores concluíram que as doenças pulmonares devem agora ser consideradas uma complicação da diabetes tipo 2.

O estudo que combina dados genéticos e de expressão esclarece a importância do trato gastrointestinal, onde o intestino delgado, o íleo e o cólon desempenham papéis importantes na regulação dos níveis de glicose no sangue, além do papel bem estabelecido do pâncreas.

A Professora Inga Prokopenko, Professora de e-One Health e Chefe de Estatística Multi-Omics da Universidade de Surrey, disse: “Este estudo extremamente importante, envolvendo mais de uma centena de cientistas de todo o mundo, nos dá novos insights sobre a genética do sangue níveis de glicose e diabetes tipo 2. Já podemos agir para uma melhor prevenção das complicações do diabetes tipo 2, incluindo doenças pulmonares. Devemos melhorar as estratégias de tratamento para pessoas com esta condição, estudando variantes individuais de DNA em relação à resposta do agonista do GLP-1R .”

A origem genética individual afeta a suscetibilidade ao agonista do GLP-1R.

Os agonistas do GLP-1R são usados ​​para tratar indivíduos com diabetes tipo 2 para melhorar o controle glicêmico, ou seja, sua capacidade de manter os níveis de açúcar no sangue dentro da faixa normal. Além disso, os agonistas do GLP-1R tornaram-se muito populares para ajudar indivíduos com diabetes tipo 2 a perder peso, o que também pode melhorar a saúde e a qualidade de vida.

Os cientistas conduziram a caracterização funcional e estrutural de variantes codificantes de DNA no gene GLP1R (receptor GLP-1). Os autores destacam que o efeito na função do receptor GLP-1 e na resposta aos medicamentos agonistas do GLP-1R pode diferir de um indivíduo para outro, dependendo do gene GLP1R que codifica as variantes de DNA que eles carregam.

No geral, os pacientes portadores de variantes específicas de DNA no gene GLP1R têm menos probabilidade de se beneficiar do tratamento com medicamentos agonistas do GLP-1R. Os pesquisadores sugerem que os médicos deveriam prestar mais atenção aos indivíduos que recebem prescrição desses medicamentos específicos. Ao combinar melhor o medicamento com a composição única da pessoa, é mais provável que o tratamento funcione bem para ela.

O diabetes tipo 2 causa redução da função pulmonar.

Estudos anteriores demonstraram que as doenças pulmonares, incluindo doença pulmonar restritiva, fibrose e pneumonia, são mais comuns em pessoas com diabetes tipo 2. No entanto, até agora, não se sabia se o diabetes tipo 2 causa danos diretos aos pulmões ou se outros fatores comuns a ambas as condições são responsáveis.

Controlando fatores como tabagismo e comportamento sedentário, a equipe utilizou uma técnica estatística chamada randomização mendeliana para entender se níveis elevados de açúcar no sangue estavam ligados ao comprometimento da função pulmonar e se um estava causando o outro. A função pulmonar foi medida usando dois testes espirométricos comuns.

A análise revelou que níveis elevados de açúcar no sangue em pessoas com diabetes tipo 2 prejudicam diretamente a função pulmonar. Por exemplo, a modelização dos dados do estudo mostrou que um aumento nos níveis médios de açúcar no sangue de 4 mmol/L para 12 mmol/L poderia resultar numa queda de 20% na capacidade e função pulmonar.

Com as doenças respiratórias sendo a terceira maior causa de morte na Inglaterra e as internações hospitalares por doenças respiratórias na Inglaterra e no País de Gales tendo duplicado nos últimos 20 anos, as descobertas destacam a necessidade de os profissionais de saúde estarem vigilantes sobre complicações pulmonares em pessoas com tipo 2. diabetes. Diagnosticar e tratar precocemente doenças pulmonares poderia potencialmente salvar a vida de milhares de pessoas com diabetes tipo 2.

Papel do trato gastrointestinal na regulação dos níveis de glicose

O estudo identificou papéis para tecidos não previamente implicados no metabolismo da glicose, principalmente aqueles pertencentes ao trato intestinal, especificamente o íleo e o cólon. É de conhecimento comum que o alimento ingerido é recebido pelo duodeno (a primeira parte do intestino delgado) e ali misturado com sucos digestivos do pâncreas, fígado e vesícula biliar. O jejuno e o íleo decompõem ainda mais os alimentos e absorvem os nutrientes na corrente sanguínea.

O intestino grosso, também conhecido como cólon, absorve água e eletrólitos de alimentos não digeridos e hospeda uma comunidade diversificada de bactérias conhecida como microbioma intestinal. Este estudo mostrou que o microbioma intestinal humano e o glicoma estão relacionados à regulação dos níveis de glicose e destacou o papel da produção de glicose à base de lactose e galactose pelas espécies de microbioma Collinsella e Lachnospiraceae-FCS020.

Vasiliki Lagou, cientista de pós-doutorado da Seção de Multiômica Estatística, o primeiro autor do artigo, acrescentou: “Nossa pesquisa fornece a primeira evidência de que níveis elevados de açúcar no sangue no diabetes tipo 2 podem levar diretamente a danos pulmonares. que a função pulmonar prejudicada é uma complicação do diabetes tipo 2 é o primeiro passo para uma maior conscientização entre os profissionais de saúde, levando a um diagnóstico e tratamento mais precoces das doenças pulmonares”.

Ayse Demirkan, professora sênior de IA Multiômica para Saúde e Bem-Estar da Universidade de Surrey, comentou: “Nosso estudo ilumina um papel menos estudado, mas extremamente impactante, do trato gastrointestinal na regulação dos níveis de açúcar no sangue e no diabetes tipo 2. Em além do pâncreas, o intestino delgado e, mais especificamente, o íleo, bem como o cólon, contribuem para o metabolismo da glicose, conforme revelado pela expressão genética nestes tecidos”.

“Além disso, relatamos relações entre a regulação do nível de glicose e as espécies do microbioma intestinal, especificamente Collinsella e Lachnospiraceae-FCS020, que produzem glicose a partir de lactose e galactose”.