Saliva: Sensibler Stoffwechsel-Detektor

9. Juni 2016
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Die kürzlich gelungene Abbildung eines individuellen metabolischen Fingerabdrucks im Speichel vereinfacht die Analyse des Stoffwechsels. Der Metabolismus kann so Aufschluss über den Gesundheitszustand und mögliche Erkrankungen eines Patienten liefern.

Die Metabolomanalyse bietet mit der Darstellung des tatsächlichen Stoffwechselzustandsbildes wichtige Chancen, die körpereigenen Regulationsprozesse, die mit der Ernährung assoziiert werden, besser zu verstehen. Forscher der Medizinischen Universität Graz ist es in Kooperation mit Wissenschaftlern der Universität Florenz gelungen, den individuellen metabolischen Fingerabdruck im Speichel abzubilden, womit eine nicht-invasive und zeitsparende Methode etabliert werden könnte.

Zusammenspiel aller Körpervorgänge als Gesundheitsindikator

„Das Wissen um die Stoffwechselvorgänge im Körper ist wichtig, um dadurch beispielsweise den Gesundheitszustand bzw. die Gefahr später einmal an bestimmten Krankheiten zu erkranken ableiten zu können“, erklärt Sandra Wallner-Liebmann vom Institut für Pathophysiologie und Immunologie.

Die Metabolomanalyse ist dabei ein geeignetes Verfahren, um den menschlichen Stoffwechsel als Zusammenhang zwischen stetigem Auf- und Abbau differenziert darstellen zu können. „Die Metabolom-Profilierung bringt Chancen, aber auch Grenzen, die es im Zusammenhang mit der Ernährung immer neu zu reflektieren gilt“, fasst Wallner-Liebmann zusammen.

Als Gesamtheit aller endogen sowie exogen zugeführten Stoffe wird das Metabolom aktuell vorwiegend durch die Kernspinresonanz (NMR) und die Massenspektrometrie (MS) erfasst. Wallner-Liebmann erklärt: „Ein wichtiger Aspekt ist die Beeinflussung von Metabolitspektren in Plasma-, Urin– oder Speichelproben durch endogene als auch zahlreiche exogene Einflüsse.“

Verschiedene Einflussfaktoren

Endogene Einflüsse wie Genotyp, Geschlecht, Hormonstatus und Alter sowie exogene Einflüsse wie Ernährungs- und Bewegungsverhalten, Belastungs- bzw. Krankheitsprofile nehmen direkten Einfluss auf das Metabolom. Darüber hinaus können auch Medikamente, Suchtmittel und kulturelle Gewohnheiten metabolische Prozesse stark beeinflussen.

Der Speichel ist eine leicht zugängliche Flüssigkeit, die sehr sensitiv den allgemeinen Gesundheitszustand widerspiegelt. Zusätzlich zeigt die Speichelsekretion spezifische Metabolomics-Signaturen bei unterschiedlichen Erkrankungen und Lebensstilen. „In einer Kooperation mit der Universität Florenz wurde das Metabolitenprofil im Speichel und Urin zur Untersuchung der Einflussnahme der Ernährung herangezogen“, berichtet Wallner-Liebmann.

Individuelle Lebensmittel- und Inhaltsstoffverzehranalyse

Beginnende messbare Veränderungen von Stoffwechselprodukten konnten bereits 24 Stunden nach dem Essen bestätigt werden. Die Wissenschaftler konnten beobachten, dass bei einer standardisierten Ernährung mit Verzicht auf Kaffee und rotes Fleisch bereits nach einem Tag eine Absenkung der Metabolite Trigonellin und Trimethylaminoxid stattfindet, welche beide im Zusammenhang mit Atherosklerose stehen.

Somit könnten Speichelproben zukünftig als einfach zu gewinnende Proben für die Metabolomanalyse Verwendung finden. „Eine wichtige Chance der Metabolomanalyse besteht im Bereich der individuellen Lebensmittel- und Inhaltsstoffverzehranalyse. Darüber hinaus gilt es in der Entwicklung der personalisierten Ernährung das tatsächliche Stoffwechselzustandsbild und damit auch die zugrunde liegenden Regulationsprozesse besser verstehen zu können“, resümiert Wallner-Liebmann.

Originalpublikation:

Individual Human Metabolic Phenotype Analyzed by 1H NMR of Saliva Samples
Sandra Wallner-Liebmann et al.; ASC Publications, doi: 10.1021/acs.jproteome.5b01060; 2016

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