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# Gesundheitswissenschaften# Genetische und genomische Medizin

Neue Erkenntnisse zur Genetik von Typ-2-Diabetes

Forschung zeigt, dass es in verschiedenen Bevölkerungen diverse genetische Cluster bei Typ-2-Diabetes gibt.

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Typ-2-Diabetes (T2D) ist ein häufiges Gesundheitsproblem, das viele Leute auf der ganzen Welt betrifft. Es passiert, wenn der Körper Insulin nicht richtig nutzt, was zu hohen Blutzuckerwerten führt. Das Verständnis der Biologie hinter T2D kann helfen, bessere Behandlungen zu finden. Forscher schauen sich verschiedene Möglichkeiten an, T2D basierend auf einzigartigen genetischen Faktoren zu kategorisieren.

Durch das Studieren verschiedener biologischer Wege, zum Beispiel wie Zellen auf Insulin reagieren und wie die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse funktionieren, hoffen Wissenschaftler, unterschiedliche Subtypen von T2D zu identifizieren. Diese Subtypen können helfen, Behandlungen auf Einzelpersonen zuzuschneiden, basierend auf ihrer spezifischen genetischen Ausstattung.

Die Rolle genetischer Studien bei der Klassifizierung von T2D

Forscher haben genetische Informationen genutzt, um fünf Hauptgruppen von T2D zu identifizieren. Zwei dieser Gruppen standen im Zusammenhang mit der Menge an Insulin, die der Körper produziert, während die anderen drei mit der Fähigkeit des Körpers zu tun hatten, Insulin richtig zu verwenden, oft beeinflusst durch Fettleibigkeit und verwandte Stoffwechselprobleme.

Neueste Fortschritte in der Technologie ermöglichten die Analyse einer grösseren Menge genetischer Daten. Das führte zur Entdeckung neuer Gruppen von T2D basierend auf genetischen Informationen, wie solche, die mit dem Fettstoffwechsel und der Leberfunktion zusammenhängen.

Einbeziehung vielfältiger Bevölkerungsgruppen in die Forschung

Früher konzentrierte sich die meiste Forschung zu T2D auf Menschen europäischer Abstammung. Diese Studie hatte jedoch das Ziel, Menschen aus verschiedenen genetischen Hintergründen einzubeziehen. Dadurch hofften die Forscher, ein breiteres Spektrum an biologischen Mechanismen zu entdecken und besser zu verstehen, warum bestimmte Bevölkerungsgruppen möglicherweise ein höheres Risiko für T2D haben, auch wenn sie ein niedrigeres Körpergewicht haben.

Die Studie nutzte neue genetische Multigruppenstudien, die Daten aus verschiedenen Bevölkerungen einbezogen. Dieser Ansatz bestätigte frühere Erkenntnisse und identifizierte auch neue Gruppen, die mit Cholesterinwerten und Leberfunktion in Verbindung standen.

Neue genetische Gruppen finden

In der Studie schauten die Forscher sich Daten von über 1,4 Millionen Personen aus verschiedenen Abstammungsgruppen an: Afrikanisch, Ostasiatisch, Europäisch, Südasianisch und anderen. Nach der Analyse der Daten identifizierten sie zwölf Cluster von T2D basierend auf genetischen Informationen.

Einige dieser neuen Gruppen umfassten eine, die sich darauf konzentriert, wie der Körper Cholesterin verarbeitet, und eine andere, die mit Bilirubinwerten zusammenhängt – einer Substanz, die aus dem Abbau von roten Blutkörperchen entsteht. Diese Erkenntnisse heben die Komplexität von T2D hervor und deuten darauf hin, dass mehrere Genetische Faktoren eine Rolle spielen.

Klinische Auswirkungen genetischer Cluster

Um diese genetischen Cluster besser zu verstehen, untersuchten die Forscher, wie sie mit verschiedenen Gesundheitsmerkmalen zusammenhängen. Zum Beispiel schauten sie, wie diese Cluster mit Blutzuckerwerten und Körperfett korrelieren. Sie entdeckten, dass einige Cluster sowohl mit Insulinmangel als auch mit Insulinresistenz assoziiert waren, während andere keine klaren Verbindungen zu beiden zeigten.

Die Studie erforschte auch, wie diese genetischen Cluster klinische Ergebnisse beeinflussen könnten, wie das Risiko für Herzkrankheiten und Lebererkrankungen. Die Ergebnisse zeigten, dass bestimmte Cluster mit einem höheren Risiko für nicht-alkoholische Fettleberkrankheit verbunden waren, während andere einen schützenden Effekt zeigten.

Geschlechtsunterschiede in der genetischen Auswirkung

Da Männer und Frauen möglicherweise unterschiedliche Reaktionen auf T2D zeigen, führten die Forscher getrennte Analysen basierend auf dem Geschlecht durch. Sie fanden heraus, dass die Auswirkungen der genetischen Cluster auf Gesundheitsmerkmale wie Cholesterinwerte zwischen Männern und Frauen erheblich variieren, was darauf hindeutet, dass geschlechtsspezifische Faktoren die Entwicklung und das Management von T2D beeinflussen könnten.

Genetische Varianten und ihre Funktionen

Die Studie ging über die Identifizierung von Clustern hinaus. Die Forscher analysierten auch, wie die genetischen Varianten innerhalb dieser Cluster im Körper wirken. Sie fanden heraus, dass viele dieser Varianten entscheidende Rollen in zellulären Prozessen spielen, die mit Diabetes und Fettstoffwechsel zusammenhängen.

Einige der identifizierten Varianten beeinflussten zum Beispiel Gene, die für die Verarbeitung von Fettsäuren und die Regulierung von Cholesterinwerten verantwortlich sind. Dieses Wissen kann Wissenschaftlern helfen, gezielte Therapien zu entwickeln, die T2D effektiver bekämpfen, indem sie sich auf diese spezifischen genetischen Mechanismen konzentrieren.

Unterschiede im T2D-Risiko zwischen Populationen

Ein weiteres wichtiges Ergebnis war, dass die Verteilung der genetischen Cluster von T2D je nach Abstammung stark variieren kann. Zum Beispiel waren bestimmte genetische Varianten bei Personen ostasiatischer Abstammung häufiger, was möglicherweise erklärt, warum diese Personen bei niedrigeren Body-Mass-Index (BMI)-Werten ein höheres Risiko für Diabetes haben könnten als andere Populationen.

Diese Ergebnisse betonen die Notwendigkeit einer personalisierten Medizin, bei der Behandlungsstrategien basierend auf dem genetischen Hintergrund und den Risikofaktoren einer Person massgeschneidert werden können.

Implikationen für Präventionsstrategien

Die Erkenntnisse aus dieser Forschung könnten zu personalisierten Empfehlungen zur Aufrechterhaltung eines gesunden Gewichts und zur Verhinderung von T2D führen. Verschiedene Populationen könnten von unterschiedlichen BMI-Schwellen profitieren, was helfen kann, diejenigen früher zu identifizieren, die ein Risiko für die Entwicklung von Diabetes haben.

Indem man diese genetischen Faktoren besser versteht, könnten Gesundheitsdienstleister effektivere Strategien zur Prävention von T2D umsetzen, insbesondere in Hochrisikopopulationen.

Fazit

Fortschritte in der genetischen Forschung haben wertvolle Einblicke in die verschiedenen Subtypen von T2D und deren Auswirkungen auf Behandlung und Prävention geliefert. Durch die Einbeziehung vielfältiger Populationen in die Studie konnten Forscher neue genetische Cluster identifizieren, die zum Risiko für T2D beitragen. Ausserdem kann das Verständnis, wie genetische Varianten Gesundheitsmerkmale beeinflussen, die Grundlage für gezieltere Therapien und Strategien zur Behandlung von Diabetes legen.

Insgesamt verstärkt diese Forschung die Bedeutung eines personalisierten Ansatzes für die Gesundheit und erkennt an, dass genetischer Hintergrund und Geschlecht das Risiko und die Wirksamkeit von Behandlungen erheblich beeinflussen können. Weitere Studien werden wichtig sein, um diese Ergebnisse zu erkunden und unser Verständnis von T2D zu verbessern.

Originalquelle

Titel: Multi-ancestry Polygenic Mechanisms of Type 2 Diabetes Elucidate Disease Processes and Clinical Heterogeneity

Zusammenfassung: We identified genetic subtypes of type 2 diabetes (T2D) by analyzing genetic data from diverse groups, including non-European populations. We implemented soft clustering with 650 T2D-associated genetic variants, capturing known and novel T2D subtypes with distinct cardiometabolic trait associations. The twelve genetic clusters were distinctively enriched for single-cell regulatory regions. Polygenic scores derived from the clusters differed in distribution between ancestry groups, including a significantly higher proportion of lipodystrophy-related polygenic risk in East Asian ancestry. T2D risk was equivalent at a BMI of 30 kg/m2 in the European subpopulation and 24.2 (22.9- 25.5) kg/m2 in the East Asian subpopulation; after adjusting for cluster-specific genetic risk, the equivalent BMI threshold increased to 28.5 (27.1-30.0) kg/m2 in the East Asian group, explaining about 75% of the difference in BMI thresholds. Thus, these multi-ancestry T2D genetic subtypes encompass a broader range of biological mechanisms and help explain ancestry-associated differences in T2D risk profiles.

Autoren: Miriam S. Udler, K. Smith, A. Deutsch, C. McGrail, H. Kim, S. Hsu, R. Mandla, P. H. Schroeder, K. E. Westerman, L. Szczerbinski, T. D. Majarian, V. Kaur, A. Williamson, M. Claussnitzer, J. C. Florez, A. K. Manning, J. M. Mercader, K. J. Gaulton

Letzte Aktualisierung: 2023-09-29 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.23296294

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.23296294.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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