Study of metabolic pathways for the detection of biomarkers in hashimoto's thyroiditis and psoriasis
Authors: Σαράντη Ευαγγελία 
Published: December 2024

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Η θυρεοειδίτιδα Χασιμότο και η ψωρίαση είναι κοινά αυτοφλεγμονώδη νοσήματα με σημαντικό αντίκτυπο στην ποιότητα ζωής των ασθενών. Η αιτιοπαθογένεια περιλαμβάνει πολύπλοκους μοριακούς μηχανισμούς και αλληλεπιδράσεις μεταξύ του ανοσοποιητικού συστήματος και των κυττάρων των ιστών, όπου ο μεταβολισμός παίζει βασικό ρόλο. Η μεταβολομική, που ανήκει στις ομικές τεχνολογίες, και μελετά τα μόρια που συμμετέχουν στις βιοχημικές αντιδράσεις, χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την ανακάλυψη βιοδεικτών στην κλινική έρευνα. Ωστόσο, υπάρχουν περιορισμένα δεδομένα σχετικά με την εφαρμογή της στη θυρεοειδίτιδα Χασιμότο και την ψωρίαση. ΣΤΟΧΟΣ: Η παρούσα διδακτορική διατριβή είχε δύο κύριους στόχους: πρώτον, να εντοπίσει κοινούς και διακριτούς μεταβολικούς βιοδείκτες στη θυρεοειδίτιδα Χασιμότο και την ψωρίαση, και δεύτερον, να μελετήσει αλλαγές στους μεταβολικούς βιοδείκτες και στην ποιότητα ζωής των ασθενών μετά από διατροφική παρέμβαση. ΜΕΘΟΔΟΙ: Πραγματοποιήθηκε τυχαιοποιημένη κλινική μελέτη στην οποία συμμετείχαν 194 άτομα, συμπεριλαμβανομένων 66 ασθενών με Χασιμότο (ΘΧ), 64ασθενών με ψωρίαση (ΨΩ) και 64 υγιών ατόμων ως ομάδα ελέγχου (ΟΕ) ηλικίας 18–60 ετών. Οι συμμετέχοντες στην ομάδα ΘΧ είχαν ρυθμισμένη λειτουργία του θυρεοειδούς μέσω θεραπείας υποκατάστασης θυρεοειδικών ορμονών, ενώ οι ασθενείς στην ομάδα ΨΩ είχαν ελεγχόμενη συμπτωματολογία της ψωρίασης μέσω τοπικής ή συστηματικής θεραπείας. Όλοι οι συμμετέχοντες είχαν φυσιολογικά επίπεδα δείκτη μάζας σώματος (BMI), και οι αρχικές εκτιμήσεις επιβεβαίωσαν ότι δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές σε φύλο, ηλικία, συνήθειες καπνίσματος, κατανάλωση αλκοόλ ή διατροφικές συνήθειες, όπως αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας το ερωτηματολόγιο προσήλωσης στη Μεσογειακή διατροφή (MEDAS). Οι συμμετέχοντες χωρίστηκαν σε δύο ομάδες με τυχαιοποιημένο τρόπο: η ομάδα παρέμβασης έλαβε συνδυασμό συμπληρωμάτων διατροφής (πολυβιταμίνες, βιταμίνη C, βιταμίνη D, ασβέστιο, μαγνήσιο, γλουταμίνη, προβιοτικά και πολυακόρεστα λιπαρά οξέα) στα πλαίσια μεσογειακής διατροφής για έξι μήνες. Η ομάδα ελέγχου κλήθηκε να συνεχίσει τη συνήθη δίαιτά της. Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε στους μεταβολικούς βιοδείκτες και την ποιότητα ζωής μετρημένη με τη χρήση του Thyroid Patient ReportedOutcome (ThyPRO) για την ομάδα ΘΧ και του Dermatology Life Quality Index(DLQI) για την ομάδα ΨΩ. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η μεταβολομική ανάλυση ανέδειξε σημαντικές διαφορές μεταξύ της ομάδας ΘΧ και ΨΩ, τόσο μεταξύ τους όσο και με την ομάδα ελέγχου. Εντοπίστηκαν κοινοί βιοδείκτες για τις δυο νόσους αλλά και ειδικοί για την κάθε νόσο που αντικατοπτρίζουν τις υποκείμενες μεταβολικές δυσλειτουργίες που πιθανόν συμβάλλουν στη φλεγμονή και την εξέλιξη της νόσου. Και οι δύο παθήσεις χαρακτηρίστηκαν από διαταραχή στο μεταβολισμό των λιπαρών οξέων υποδηλώνοντας κοινά μονοπάτια που πιθανόν να εμπλέκονται στην ανοσοπαθογένεια στη θυρεοειδίτιδα Χασιμότο και τη ψωρίαση. Επιπλέον, η μιτοχονδριακή λειτουργία, ο μεταβολισμός του μικροβιώματος και οι μεταβολίτες που σχετίζονται με τη βιοδιαθεσιμότητα μικροθρεπτικών συστατικών επηρεάστηκαν και στις δύο ομάδες. Για τους ασθενείς με ΘΧ, παρατηρήθηκαν αλλαγές στον κύκλο του κιτρικού οξέος(TCA), στον μεταβολισμό των υδατανθράκων, των νευροδιαβιβαστών, του μικροβιώματος και των λιπιδίων σε σύγκριση με την ομάδα ΟΕ. Συγκεκριμένα, τα επίπεδα του μεθυλοσουκινικού οξέος, του 3-υδροξυβουτυρικού οξέος, του μεθυλμαλονικού, του 4-υδροξυφαινυλοπυρουβικού οξέος, της αναλογίας φουμαρικού/σουκινικού, του C20:3n6, του C161n7, του C16:0, του C141, των συνολικών κορεσμένων λιπαρών οξέων (SFA) και της αναλογίας C161n7/C16:0 ήταν στατιστικά σημαντικά διαφορετικά από την ομάδα ΟΕ (p<0.0001). Πρόσθετες μεταβολικές αλλαγές σε επίπεδο σημαντικότητας p<0.05 περιελάμβαναν το κιτρικό οξύ, το ισοκιτρικό οξύ, το 2-κετογλουταρικό οξύ, το πυρουβικό οξύ, το βανιλυλμανδελικό οξύ, το γλυκερικό οξύ και το μεθυλοκιτρικό οξύ . Όταν τα αποτελέσματα προσαρμόστηκαν για φύλο, ηλικία, δείκτη μάζας σώματος (ΔΜΣ),κάπνισμα, διατροφικό σκορ (MEDAS), αλκοόλ και άσκηση, το μεθυλμαλονικό οξύ, το C16:0, το C141, το SFA και η αναλογία C161n7/C16:0 είχαν σημαντική συσχέτιση με την παρουσία της ΘΧ. Ως εκ τούτου, αυτοί οι μεταβολίτες θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως πιθανοί βιοδείκτες. Συνολικά, η παρούσα μελέτη έδειξε μια συσχέτιση της ΘΧ με τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και τον μεταβολισμό της ενέργειας, τη μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα μικροθρεπτικών συστατικών, τις ανισορροπίες του μικροβιώματος και τη δυσλειτουργία του μεταβολισμού των υδατανθράκων και των λιπαρών οξέων. Για την ομάδα ΨΩ, η μεταβολομική ανάλυση ανέδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές στις οδούς παραγωγής ενέργειας (TCA και μεταβολισμός γλυκολικού), του μικροβιώματος και του μεταβολισμού των λιπιδίων. Συγκεκριμένα, τα επίπεδα του γλυκολικού οξέος, του μεθυλοσουκινικού οξέος, του οροτικού οξέος και οι αναλογίες ισοκιτρικού/κιτρικού και ακονοτικού/κιτρικού, C18:3n3, C20:3n3, C18:2n6, C18:3n6,C20:5n3, C22:1n9, το συνολικά πολυακόρεστα (PUFA) και η αναλογία κορεσμένα/ολικά ήταν στατιστικά σημαντικά διαφορετικά σε σύγκριση με την ομάδα ΟΕ (p<0.0001). Πρόσθετες μεταβολικές αλλαγές σε επίπεδο σημαντικότητας p<0.05περιελάμβαναν το 2-κετογλουταρικό οξύ, το μηλικό οξύ, το 3-υδροξυ-3-μεθυλογλουταρικό οξύ, το πυρουβικό οξύ, το πυρογλουταμικό οξύ, το 2-υδροξυϊσοβουτυρικό οξύ, το 2-υδροξυφαινυλοπυρουβικό οξύ και το μεθυλοκιτρικό οξύ. Μεταξύ των μεταβολιτών, το ακονιτικό/ισοκιτρικό οξύ, το C18:3n3, το C20:3n3,το C20:5n3, το C18:3n6 και το C18:2n6 συσχετίστηκαν σημαντικά με τη ψωρίαση προσαρμοσμένα για φύλο, ηλικία, ΔΜΣ, κάπνισμα, θεραπεία, MDS, αλκοόλ και άσκηση και θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως πιθανοί βιοδείκτες. Ο ΔΜΣ συσχετίστηκε σημαντικά με τους δείκτες ακονιτικό/ισοκιτρικό και C18:3n3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΠΑΡΕΜΒΑΣΗΣ: Τα αποτελέσματα της τυχαιοποιημένης κλινικής δοκιμής έδειξαν ότι οι ασθενείς στην ομάδα παρέμβασης παρουσίασαν σημαντικές βελτιώσεις στους μεταβολικούς βιοδείκτες και στην ποιότητα ζωής. Η μεταβολομική ανάλυση της ομάδας ΘΧ που έλαβε την παρέμβαση (ΘΧ:26) εντόπισε στατιστικά σημαντικές αλλαγές στο μεθυλοσουκινικό οξύ, το σουβερικό οξύ, την αναλογία 5-υδροξυινδολοξεικού/βανιλυλομανδελικού, το αδιπικό οξύ, το 3-υδροξυϊσοβαλερικό οξύ, το C20:3n3, το C20:5n3, το C12:0 και την αναλογίαC14:1/C14:0, την αναλογία C20:4n6/C20:5n3 και την αναλογία Ω6/Ω3. Τυχόν δείκτες που εμφάνισαν μεταβολές στην ομάδα ΘΧ που δεν έλαβε την παρέμβαση αποκλείστηκαν καθώς αφορούν τυχαίες αλλαγές μη συσχετιζόμενες με την παρέμβαση. Οι μεταβολές στον λόγο Ωμέγα-6/Ωμέγα-3 και στον λόγο ΑΑ/ΕΡΑ παρέμειναν σημαντικά συσχετισμένες με την παρέμβαση μετά την προσαρμογή για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες. Οι ασθενείς που έλαβαν την παρέμβαση ανέφεραν αισθητά μειωμένη κόπωση και βελτιωμένη διάθεση καθώς και μειωμένα συμπτώματα βρογχοκήλης και υπερθυρεοειδισμού στις βαθμολογίες ThyPRO. Αυτές οι διαφορές παρέμειναν σημαντικές μετά την προσαρμογή για συγχυτικούς παράγοντες όπως η ηλικία, ο ΔΜΣ, το φύλο, το αλκοόλ, η άσκηση και το κάπνισμα. Επιπλέον, η βελτίωση στην κόπωση και στη διάθεση παρατηρήθηκε ακόμη και όταν εφαρμόστηκε το ελάχιστο όριο σημαντικής αλλαγής, το οποίο αντιπροσωπεύει κλινικά σημαντική βελτίωση. Οι ασθενείς της ομάδας ΘΧ που δεν έλαβαν την παρέμβαση είχαν αδιαφοροποίητα επίπεδα στις κλίμακες του ThyPRO μετά το πέρας του εξαμήνου. Οι συσχετίσεις μεταξύ της βελτίωσης της ποιότητας ζωής και των μεταβολικών βιοδεικτών ανιχνεύθηκαν για τη μειωμένη κόπωση και τους ακόλουθους μεταβολίτες: Από τους δείκτες μιτοχονδριακής λειτουργίας (κύκλος TCA), το κιτρικό οξύ, το ακονιτικό οξύ, το ισοκιτρικό οξύ, το 2-κετογλουταρικό οξύ, το μαλικό οξύ και το 3-υδροξυ-3-μεθυλογλουταρικό οξύ, και ο μεταβολίτης αδρεναλίνης, το βανιλυλομανδελικό οξύ. Για τα συμπτώματα βρογχοκήλης και υπερθυρεοειδισμού, συσχετίσεις ανιχνεύθηκαν με το γαλακτικό οξύ και το πυρουβικό οξύ, που συμμετέχουν στον μεταβολισμό των υδατανθράκων, το μεθυλμαλονικό οξύ (δείκτης βιταμίνης Β12), το γλυκολικό οξύ και το αιθυλμαλονικό οξύ (μεταβολισμός πρωτεϊνών και λιπαρών οξέων) και το μεθυλοκιτρικό οξύ (δείκτης μικροβιώματος). Οι παρατηρούμενες συσχετίσεις ήταν στατιστικά σημαντικές, αν και σχετικά ασθενείς(κάτω ή οριακά πάνω από το 0.5), πιθανώς λόγω του μικρού δείγματος. Από τους δείκτες των λιπαρών οξέων, οι συσχετίσεις ήταν ισχυρότερες, επιτρέποντας την ανάπτυξη προβλεπτικών μοντέλων παλινδρόμησης. Η αναλογία Ω6/Ω3 συσχετίστηκε σημαντικά με τη βαθμολογία συμπτωμάτων βρογχοκήλης και υπερθυρεοειδισμού, προσαρμοσμένη για συγχυτικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των δημογραφικών, των συνηθειών τρόπου ζωής και της παρέμβασης. Ο ΔΜΣ συσχετίστηκε σημαντικά με την κόπωση, τα συμπτώματα υπερθυρεοειδισμού και την7διάθεση και εντοπίστηκαν συσχετίσεις για το φύλο με τον υπερθυρεοειδισμό και την διάθεση. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η διατροφική παρέμβαση μπορεί να συσχετιστεί με βελτίωση της ποιότητας ζωής των ασθενών με ΘΧ, και οι μεταβολίτες θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως βιοδείκτες απόκρισης στη θεραπεία. Η μεταβολομική ανάλυση της ομάδας ΨΩ που έλαβε την παρέμβαση (ΨΩ:21) εντόπισε στατιστικά σημαντικές αλλαγές στο μαλικό οξύ, το γαλακτικό οξύ, το πυρογλουταμικό οξύ, το μεθυλμαλονικό οξύ, το 5-υδροξυινδολοξεικό, το αδιπικό οξύ και το 4-υδροξυφαινυλοπυρουβικό οξύ. Από την άλλη πλευρά, η ανάλυση των λιπαρών οξέων στις ομάδες παρέμβασης και μη παρέμβασης της ΨΩ απέδωσε παρόμοια αποτελέσματα ως προς τις μεταβολικές διαφορές. Αναφορικά με την ποιότητα ζωής, οι ασθενείς που έλαβαν την παρέμβαση (n:14) ανέφεραν μειωμένες βαθμολογίες DLQI, υποδηλώνοντας βελτιωμένη ποιότητα ζωής που συνδέεται με την δερματολογική κατάσταση, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Επιπλέον, οι αλλαγές στη συχνότητα των βαθμολογιών DLQI έδειξαν ότι το 68.8% των συμμετεχόντων ανέφεραν βαθμολογία DLQI 2 ή λιγότερο σε σύγκριση με το 35.7% πριν από τη θεραπεία. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η χορήγηση διατροφικής συμπλήρωσης μπορεί να συσχετιστεί με αλλαγές στην ποιότητα ζωής των ασθενών με ψωρίαση, και οι μεταβολίτες μπορεί να λειτουργήσουν ως συμπληρωματικοί βιοδείκτες. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η παρούσα μελέτη καταδεικνύει τον κρίσιμο ρόλο των μεταβολικών δυσλειτουργιών στην ΘΧ και τη ΨΩ, εντοπίζοντας δυνητικούς βιοδείκτες και παρέχοντας ενδείξεις ότι οι παρέμβαση στόχευσης αυτών των δυσλειτουργιών μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής των ασθενών. Οι μελλοντικές μελέτες θα πρέπει να επικεντρωθούν στον προσδιορισμό των μηχανισμών που σχετίζονται με τις μεταβολικές αυτές αλλαγές, καθώς και στην αναγνώριση νέων θεραπευτικών στρατηγικών.