Metabolischer Fingerabdruck aus Speichel

Die Metabolomanalyse als wichtige Möglichkeit zur Darstellung des tatsächlichen Stoffwechselzustandsbildes bietet wichtige Chancen, um körpereigene Regulationsprozesse, die mit der Ernährung assoziiert sind, besser verstehen zu können. Forscher der Medizinischen Universität Graz ist es in Kooperation mit Wissenschaftlern der Università degli Studi di Firenze gelungen, den individuellen metabolischen Fingerabdruck im Speichel abzubilden, womit eine nicht invasive und zeitsparende Methode etabliert werden könnte.

Chancen der Metabolom-Profilierung

„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 PD Mag. Dr. Sandra Wallner-Liebmann vom Institut für Pathophysiologie und Immunologie an der Med Uni Graz. Die Metabolomanalyse ist dabei ein bestens geeignetes Verfahren der modernen Ernährungsforschung, 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.
Das Metabolom als Gesamtheit aller endogen produzierten sowie exogen zugeführten Stoffe wird aktuell vorwiegend durch die Kernspinresonanz (NMR) und die Massenspektromie (MS) erfasst. „Ein wichtiger Aspekt ist die Beeinflussung von Metabolitspektren in Plasma-, Urin- oder Speichelproben durch endogene wie auch zahlreiche exogene Einflüsse“, erklärt Wallner-Liebmann. Endogene Einflüsse wie der Genotyp, Geschlecht, Hormonstatus und Alter sowie exogene Einflüsse wie Ernährungs- und Bewegungsverhalten und Belastungs- bzw. Krankheitsprofile nehmen direkten Einfluss auf das Metabolom. Darüber hinaus können auch Medikamente und Suchtmittel bis hin zu kulturellen Gewohnheiten metabolische Prozesse stark beeinflussen.

Ernährungsumstellung sichtbar machen

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

Quelle: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jproteome.5b01060