Diabetes aktuell 2012; 10(3): 129-133
DOI: 10.1055/s-0032-1320054
Schwerpunkt
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Revolution in der Diabetesdiagnostik dank -omics – Biomarker mittels Metabolomics

Revolution in Diabetes Diagnostics – Metabolomics for Discovering Biomarkers
Kilian Wörmann
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Alesia Walker
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Franco Moritz
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Sara Forcisi
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Dimitrios Tziotis
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Marianna Lucio
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Silke S Heinzmann
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Jerzy Adamski
2   Gruppe Molekulare Endokrinologie, Institut für Experimentelle Genetik, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Rainer Lehmann
3   Labor für Präanalytik und Metabolomics/Lipidomics-Probenvorbereitung (Div. Klinische Chemie und Pathobiochemie), Abteilung für Innere Medizin 4, Universitätsklinik Tübingen
5   Institut für Diabetesforschung und metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Universität Tübingen (Paul Langerhans Institut Tübingen)
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Hans-Ulrich Häring
4   Abteilung für Innere Medizin 4, Universitätsklinik Tübingen
5   Institut für Diabetesforschung und metabolische Erkrankungen des Helmholtz Zentrum München an der Universität Tübingen (Paul Langerhans Institut Tübingen)
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
,
Philippe Schmitt-Kopplin
1   Abteilung Analytische BioGeoChemie, Helmholtz Zentrum München
6   Mitglied im Deutschen Zentrum für Diabetesforschung (DZD)
› Author Affiliations
Further Information

Publication History

Publication Date:
11 June 2012 (online)

Metabolomics ist eine neue Verfahrensweise in der Diabetesforschung, mit deren Hilfe man versucht, noch unbekannte diagnostische Biomarker zur Früherkennung und Monitoring der Krankheit zu entdecken. Ebenso sind neue Einblicke in die molekularen Mechanismen der Diabetesentstehung, die pathogenetische Evolution der Stoffwechselerkrankung und deren Folgeerkrankungen von Interesse. Als Zwischen- und Endprodukte aller Stoffwechselwege bieten Metabolite eine gute Chance, noch unbekannte einzelne Biomarker oder ganze Metabolitmuster durch translationale Forschungsansätze im DZD aufzuspüren. Dazu werden in verschiedensten biologischen Proben, wie Körperflüssigkeiten, Gewebe und Zellkulturproben, entweder mittels hochauflösender Technologien die Anzahl der detektierten Metabolite maximiert oder einige wenige quantifiziert. Neben einer allgemeinen Einführung in die Metabolomicsforschung soll dieser Übersichtsartikel eine kurze Zusammenfassung aktueller Forschungsansätze von Metabolomicsanalysen in der Diabetesforschung geben.

In diabetes research Metabolomics is a new approach for discovering unknown diagnostic biomarkers for early detection and monitoring of the disease. Also new insights into the pathogenetic evolution of the metabolic disorder and its late complications are interesting. Since metabolites are intermediates and end product of all metabolic pathways they offer a high chance to identify new biomarkers or metabolic patterns. For that purpose either the number of detected metabolites is maximized or few are quantified in diverse biological samples like body fluids, tissues and cell cultures. Besides a general introduction to metabolomic research also a short summary of current metabolomics analysis in diabetic research will be presented in this review.

 
  • Literatur

  • 1 Shaw JE, Sicree RA, Zimmet PZ. Global estimates of the prevalence of diabetes for 2010 and 2030. Diabetes Res Clin Pract 2010; 87: 4-14
  • 2 Chen J et al. Practical approach for the identification and isomer elucidation of biomarkers detected in a metabonomic study for the discovery of individuals at risk for diabetes by integrating the chromatographic and mass spectrometric information. Anal Chem 2008; 80: 1280-1289
  • 3 Larsen N et al. Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults. PLoS ONE 2010; 5
  • 4 Dunn WB et al. Systems level studies of mammalian metabolomes: the roles of mass spectrometry and nuclear magnetic resonance spectroscopy. Chem Soc Rev 2011; 40: 387-426
  • 5 Suhre K, Schmitt-Kopplin P. MassTRIX: mass translator into pathways. Nucleic Acids Res (Web Server issue) 2008; 36
  • 6 Adler K. Standardized Measurement of diabetes-related Biomarkers in the Competence Network?. Diabetes Stoffwechsel und Herz 2011; 20: 395-397
  • 7 Biocrates Life Sciences. Lundin AU, Weinberger KM. New Biomarkers for Assessing Kidney Diseases. WIPO WO 2010/139341 Al 2010;
  • 8 Suhre K et al. Metabolic footprint of diabetes: a multiplatform metabolomics study in an epidemiological setting. PLoS ONE 2010; 5
  • 9 Suhre K et al. Human metabolic individuality in biomedical and pharmaceutical research. Nature 2011; 477: 54-60
  • 10 Gieger C et al. Genetics meets metabolomics: a genome-wide association study of metabolite profiles in human serum. PLoS Genet 2008; 4
  • 11 Lucio M et al. Insulin sensitivity is reflected by characteristic metabolic fingerprints-a Fourier transform mass spectrometric non-targeted metabolomics approach. PLoS ONE 2010; 5
  • 12 Zhao X et al. Metabonomic fingerprints of fasting plasma and spot urine reveal human pre-diabetic metabolic traits. Metabolomics 2010; 6: 362-374
  • 13 Jansson J et al. Metabolomics reveals metabolic biomarkers of Crohn's disease. PLoS ONE 2009; 4