Un disequilibrio dei metaboliti derivati dal microbiota è presente già nelle prime fasi della gravidanza tra le donne destinate a sviluppare il diabete gestazionale e potrebbe permettere di prevederlo con più accuratezza rispetto ai fattori di rischio tradizionali. È quanto osservato in un recente studio pubblicato sulla rivista BMC Medicine.
Studiare il diabete gestazionale con la metabolomica
Il diabete mellito gestazionale (GDM) è una comune complicanza metabolica della gravidanza, che interessa circa il 3-14% delle donne incinte a livello globale, con una prevalenza in aumento negli ultimi decenni. Il GDM può causare numerose conseguenze per la madre, come pre-eclampsia e diabete di tipo 2, e per il bambino, tra cui macrosomia e obesità.
In questo contesto, la metabolomica può fornire una visione dettagliata della fisiopatologia, riflettendo processi chimici sia endogeni sia esogeni e offrendo nuove prospettive per comprendere meglio il GDM. È, infatti, già noto che determinate alterazioni nei metaboliti prodotti dal microbiota sono associate a un maggiore rischio di diabete nella popolazione generale, ma fino ad ora mancavano studi mirati sulle donne in gravidanza.
Tuttavia, il microbiota intestinale, essendo modificabile tramite dieta, attività fisica e altri fattori ambientali, rappresenta un’opportunità per la prevenzione precoce e personalizzata del GDM. Profilare i metaboliti derivati dal microbiota e analizzarne le associazioni prospettiche con il rischio di GDM potrebbe, quindi, favorire l’identificazione precoce del rischio e l’implementazione di interventi mirati.
Lo studio prospettico
Gli autori di questo nuovo studio hanno analizzato l’associazione tra i metaboliti derivati dal microbiota nelle prime fasi e a metà gravidanza nelle donne a rischio di diabete gestazionale, in una popolazione etnicamente diversificata. Lo studio è stato condotto su un campione caso-controllo di 91 donne con GDM e 180 senza GDM (donne arruolate nello studio multietnico The Pregnancy Environment and Lifestyle Study, PETALS). Sono stati, inoltre, inclusi due set di validazione, con circa altre 500 donne. È stato studiato il metaboloma sierico a digiuno alle settimane gestazionali (GW) 10–13 e 16–19. Il GDM è stato diagnosticato tramite test di tolleranza al glucosio (curva da carico) da 3 ore con 100 g di glucosio.
L’analisi metabolomica ha permesso di identificare, nel siero a digiuno nelle prime fasi e a metà della gravidanza, 140 composti di origine metabolica del microbioma intestinale. L’analisi multivariata di arricchimento ha mostrato che gli acidi carbociclici e i cluster di aminoacidi a catena ramificata alle settimane GW 10–13 e il cluster di acidi grassi insaturi alle settimane GW 16–19 erano positivamente associati al rischio di GDM. Non solo: tra le settimane di gestazione 10–13, il modello predittivo che integrava i fattori di rischio tradizionali con specifici metaboliti derivati dal microbiota (selezionati tramite il metodo statistico LASSO) si è dimostrato più efficace nel prevedere il rischio di diabete gestazionale rispetto al modello basato solo sui fattori di rischio tradizionali, come il livello di glucosio a digiuno. Anche tra le settimane di gestazione 16–19 si sono ottenuti risultati simili, con il modello combinato che ha mostrato prestazioni superiori rispetto al solo modello tradizionale, sebbene con una differenza meno marcata.
Conclusioni
Per la prima volta, questo studio ha mostrato che specifici acidi carbociclici, misurati nelle prime settimane e a metà della gravidanza, sono collegati a un maggiore rischio di sviluppare diabete gestazionale (GDM).
Utilizzando un algoritmo di intelligenza artificiale, è stato possibile identificare gruppi di metaboliti che, combinati con i fattori di rischio tradizionali, offrono una capacità predittiva più accurata rispetto all’uso dei soli fattori convenzionali. Studiare questi metaboliti derivati dal microbiota potrebbe aiutare a identificare opportunità future di intervento e prevenzione del GDM. Tuttavia, saranno necessarie ulteriori ricerche per confermare i risultati e comprendere meglio le interazioni microbiota-metaboloma-ospite, nonché il ruolo che questi metaboliti svolgono nello sviluppo del GDM.
