Pädiatrisches Proteom sagt kardiometabolische Erkrankungen im Erwachsenenalter voraus

Kardiometabolische Erkrankungen wurzeln oft bereits im Kindes- und Jugendalter, bleiben jedoch meist unentdeckt. Eine neue Studie in „Nature Metabolism“ zeigt nun, dass spezifische Proteommuster im Blut von Kindern das spätere Risiko für Herz-Kreislauf-, Nieren- und Stoffwechselerkrankungen im Erwachsenenalter präzise vorhersagen können.

Erste pathophysiologische Veränderungen von kardiometabolischen Erkrankungen (Cardiovascular-Kidney-Metabolic Disease, CKMD) wie Adipositas, Insulinresistenz, Dyslipidämie und Hypertonie entstehen häufig vor dem 20. Lebensjahr. Standardmäßige Screeningverfahren für Erwachsene übersehen bei Kindern jedoch bis zu 70 Prozent der Dysglykämien und Frühformen des Typ-2-Diabetes. Ein US-amerikanisches Forscherteam suchte daher nach molekularen Frühmarkern für diese Veränderungen und analysierte dafür das zirkulierende Proteom von 273 Kindern und Jugendlichen (mittleres Alter 13,1 Jahre). Dabei verknüpften die Wissenschaftler 25 CKMD-Phänotypen aus sechs klinischen Domänen – darunter Leberfett, Adipositas, Nierenfunktion und Blutdruck – mit 5420 Proteinen.

Hohe Übereinstimmung zwischen Kindes- und Erwachsenenalter

Die Forscher identifizierten 2916 signifikante Protein-Phänotyp-Assoziationen, die beim Vergleich mit Erwachsenendaten (685 Personen derselben Kohorte sowie 28.256 Teilnehmer der UK Biobank) eine hohe Übereinstimmung zwischen Kindern und Erwachsenen zeigten.

Mithilfe maschinellen Lernens erstellte das Team aus den pädiatrischen Daten sechs proteomische Risikoprofile. Auch diese Signaturen erwiesen sich als starke Prädiktoren für die Gesamtmortalität, Typ-2-Diabetes, Herzinsuffizienz, koronare Herzkrankheit und Fettlebererkrankungen im Erwachsenenalter.

Modifizierbarkeit durch GLP-1-Rezeptoragonisten

Als besonders interessant bezeichnen die Forschenden die Erkenntnis, dass sich die Spiegel vieler der im pädiatrischen Risikoprofil identifizierten Proteine unter einer Therapie mit dem GLP-1-Rezeptoragonisten Semaglutid bei Erwachsenen günstig verändern. Zusätzliche proteomweite Assoziationsstudien lieferten zudem genetische Hinweise darauf, dass diesen Proteinveränderungen eine kausale Rolle bei der lebenslangen CKMD-Anfälligkeit zukommt.

„Die Kindheit ist nicht einfach nur eine Vorstufe der Gesundheit im Erwachsenenalter“, erklärte Dr. Kari North, Professorin an der UTHealth Houston School of Public Health und Direktorin des Border Health Research Center. „Hier findet bereits die biologische Entwicklung der Herz-Kreislauf-Erkrankungen im Erwachsenenalter statt.“

„Da viele der von uns identifizierten Proteinmuster potenziell veränderbar sind, deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die größte Chance zur Prävention von Herzerkrankungen möglicherweise Jahrzehnte vor dem Auftreten der ersten Symptome liegt“, ergänzte der korrespondierende Mitautor Dr. Ravi Shah, Gottlieb C. Friesinger II-Professor für Herz-Kreislauf-Medizin an der Vanderbilt Health und Co-Direktor des Vanderbilt Diabetes Center. (ej/BIERMANN)