A Profilagem Metabolômica Não Direcionada Revela Metabólitos e Vias Diferencialmente Expressos no Soro em Pacientes com Diabetes Tipo 2 com e sem Declínio Cognitivo: Um Estudo Transversal

O diabetes é reconhecido como um fator de risco para declínio cognitivo, mas os mecanismos subjacentes permanecem elusivos. Nosso objetivo foi identificar as vias metabólicas alteradas no declínio cognitivo associado ao diabetes (DACD) usando metabolômica não direcionada. Realizamos metabolômica não direcionada baseada em cromatografia líquida–espectrometria de massas para perfilar os níveis de metabolitos no soro em 100 pacientes com diabetes tipo 2 (T2D) (54 sem e 46 com DACD). Ferramentas estatísticas multivariadas foram usadas para identificar os metabolitos diferencialmente expressos (DEMs), e análises de enriquecimento e vias foram utilizadas para identificar as vias de sinalização associadas aos DEMs. A análise da curva característica de operação do receptor (ROC) foi utilizada para avaliar a precisão diagnóstica de um conjunto de metabolitos. Identificamos vinte DEMs, sete aumentados e treze reduzidos no grupo DACD vs. DM. A análise quimiométrica revelou agrupamento distinto entre os dois grupos. A análise de enriquecimento do conjunto de metabolitos encontrou enriquecimento significativo em vários conjuntos de metabolitos, incluindo metabolismo da galactose, biossíntese de arginina e ácidos graxos insaturados, ciclo do citrato, metabolismo da frutose e manose, alanina, aspartato e glutamato. A análise de caminhos identificou seis vias significativamente alteradas, incluindo biossíntese de arginina e ácidos graxos insaturados, e o metabolismo do ciclo do citrato, alanina, aspartato, glutamato, ácido alfa-linolênico e glicerofosfolipídios. Modelos classificadores com AUC-ROC > 90% foram desenvolvidos usando metabolitos individuais ou uma combinação de metabolitos individuais e razões de metabolitos. Nosso estudo fornece evidências de perturbações em múltiplas vias metabólicas em pacientes com DACD. Os distintos DEMs identificados neste estudo têm potencial como biomarcadores diagnósticos para pacientes com DACD.