İçeriğe geç

Karbonhidrat

Karbonhidratlar, vücudun temel enerji kaynağı olarak hizmet eden temel makro besinlerdir. Karbonhidrat metabolizmasının hassas bir şekilde düzenlenmesi, özellikle stabil kan glukoz seviyelerinin korunması, genel sağlık için kritiktir.

Vücut, karbonhidratları glikoza parçalar ve bu da kan dolaşımına emilir. Pankreas tarafından üretilen insülin ve glukagon gibi hormonlar, glikozun hücrelere alınmasını veya depodan salınmasını kolaylaştırarak kan glikozunu düzenlemede merkezi bir rol oynar. Genetik varyasyonlar, bu düzenleyici süreçlerin verimliliğini ve duyarlılığını etkileyebilir. Örneğin, melatonin reseptör geniMTNR1Byakınındaki yaygın bir genetik varyasyon, artmış açlık plazma glikoz seviyeleri ve artan tip 2 diyabet riski ile ilişkilendirilmiştir.[1] Benzer şekilde, G6PC2geni içindeki bir polimorfizm, açlık plazma glikoz seviyelerindeki varyasyonlarla bağlantılıdır.[2] Ayrıca, GCKRgenindeki yaygın P446L polimorfizminin, açlık glikoz ve trigliserit seviyelerini ters yönde modüle ettiği ve tip 2 diyabet riskini azalttığı gözlemlenmiştir.[3]

Karbonhidrat seviyelerinin, özellikle kan glikozunun izlenmesi, modern tıbbın temel taşlarından biridir. Sağlıklı aralıklardan sapmalar, altta yatan metabolik bozuklukları gösterebilir. Örneğin, yüksek açlık plazma glikozu, prediyabet ve tip 2 diyabet için önemli bir tanı kriteridir.[4] Bu seviyelerin düzenli olarak izlenmesi ve anlaşılması, önemli sağlık komplikasyonlarına yol açabilecek durumların erken tespiti, teşhisi ve yönetimi için gereklidir.

Karbonhidrat metabolizmasındaki bozukluklar, özellikle tip 2 diyabetin yaygınlığı, önemli bir küresel halk sağlığı sorununu temsil etmektedir. Toplumsal yükü, artan sağlık hizmeti maliyetlerini, azalan yaşam kalitesini ve erken ölümleri içermektedir. Karbonhidrat düzenlemesini etkileyen genetik faktörleri anlamak, kişiselleştirilmiş tıp yaklaşımlarına katkıda bulunabilir, risk altındaki bireylerin daha erken tanımlanmasını sağlayabilir ve bu durumların bireyler ve topluluklar üzerindeki etkisini azaltmak için uyarlanmış önleyici ve tedavi stratejilerini bilgilendirebilir.

Metodolojik ve İstatistiksel Güç Kısıtlamaları

Section titled “Metodolojik ve İstatistiksel Güç Kısıtlamaları”

Karbonhidrat metabolizmasını araştıran çalışmalar, genetik ilişkilerin saptanması ve yorumlanmasını etkileyebilecek önemli metodolojik ve istatistiksel güç sınırlamalarıyla karşı karşıyadır. Örneğin, genetik varyantları belirleme gücü genellikle minör allel frekanslarına (MAF) ve etki büyüklüğüne büyük ölçüde bağlıdır. Araştırmalar, analizlerin yüksek genotipik rölatif riske sahip yaygın varyantları saptamada %100 güce sahip olabileceğini, ancak bu gücün orta düzeyde MAF’lere sahip olsa bile, daha küçük, ancak yine de biyolojik olarak anlamlı etki büyüklüklerine sahip varyantlar için %5’e kadar önemli ölçüde düştüğünü göstermektedir.[5]Bu eşitsizlik, daha az sıklıkta görülen varyantların veya hafif etkilere sahip olanların saptanma olasılığının daha düşük olduğu ve potansiyel olarak karbonhidrat metabolizmasının altında yatan genetik yapının eksik anlaşılmasına yol açabileceği anlamına gelir.[6] Ayrıca, “kazananın laneti” fenomeni, ilk keşif aşamalarında gözlemlenen etki büyüklüklerini şişirebilir ve gerçek etki büyüklüklerini doğru bir şekilde tahmin etmek için sonraki replikasyon çalışmalarında dikkatli bir düzeltme yapılmasını gerektirir.[6]

Fenotipik Belirleme ve Genellenebilirlik Zorlukları

Section titled “Fenotipik Belirleme ve Genellenebilirlik Zorlukları”

Karbonhidratla ilişkili fenotiplerin farklı kohortlar arasında doğru bir şekilde belirlenmesi ve uyumlaştırılması, bulguların genellenebilirliğini etkileyen önemli zorluklar sunmaktadır. Diyabetik retinopati (DR) belirlenmesi veya diyabet süresi (DS) gibi fenotip tanımlarını standartlaştırma çabaları, görüntüleme tekniklerindeki farklılıklar veya kontrol grupları için tutarlı minimum tanı kriterlerinin eksikliği dahil olmak üzere değişen veri toplama yöntemleri tarafından engellenebilir.[5] Bu tür tutarsızlıklar, katılımcıların yanlış sınıflandırılmasına yol açabilir ve potansiyel olarak sonuçları sıfır hipotezine doğru yönlendirerek gerçek genetik ilişkilendirmeleri gizleyebilir.[5] Dahası, keşif ve replikasyon aşamalarında farklı soylara (örneğin, Avrupa, Hispanik, Asyalı) sahip kohortların dahil edilmesi, kapsamı genişletmek için faydalı olsa da, replikasyon çabalarını karmaşıklaştıran ve farklı etnik gruplar arasında bulguların doğrudan genellenebilirliğini sınırlayan heterojeniteyi de ortaya çıkarabilir.[5]

Genetik Mimariyi ve Replikasyon Boşluklarını Anlama

Section titled “Genetik Mimariyi ve Replikasyon Boşluklarını Anlama”

Gelişmelere rağmen, karbonhidrat metabolizmasının genetik mimarisinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması devam eden bir zorluktur ve gözlemlenen replikasyon boşluklarına katkıda bulunmaktadır. Birçok çalışma, özellikle belirli atalara sahip popülasyonlara odaklananlar, karmaşık özelliklerle ilgili genetik çeşitliliği tam olarak yakalayamayabilir ve bu da bir popülasyonda bulunan ilişkilerin diğerlerinde tekrarlanmamasına neden olur.[5] Mevcut veriler, genetik faktörlerin karmaşık etkileşimini tam olarak aydınlatmak için genellikle yetersiz olabilir; örneğin, belirli varyantlar için MAF ve etki büyüklüğünün nasıl ters orantılı olduğu, özellik mimarisinin kapsamlı bir şekilde haritalanmasını zorlaştırmaktadır.[6]Bu eksik tablo, karbonhidrat metabolizması üzerindeki genetik etkilerin tüm spektrumunu ortaya çıkarmak ve sağlam, tekrarlanabilir bulgular sağlamak için daha büyük, daha çeşitli çalışmalara ve gelişmiş istatistiksel modellere duyulan ihtiyacı vurgulamaktadır.

Genetik varyasyonlar, bir bireyin metabolizmasını etkilemede önemli bir rol oynar; buna karbonhidrat işlenmesi ve ile ilgili karmaşık yollar da dahildir.TBCD, FN3KRP ve B3GNTL1gibi genlerin içinde veya yakınında bulunan tek nükleotid polimorfizmleri (SNP’ler), metabolik sağlığı dolaylı veya doğrudan etkileyen çeşitli hücresel işlevlerde rol oynar. Örneğin,TBCD(Tubulin Katlama Kofaktörü D), tübülin katlanması ve mikrotübül oluşumu için gereklidir; bu süreçler hücre yapısı ve taşınması için temeldir ve insülin sinyalini ve glikoz alım verimliliğini etkileyebilir.TBCD içinde veya yakınındaki rs8067667 varyantı, bu hücresel mekanikleri ince bir şekilde değiştirebilir ve potansiyel olarak glikoz metabolizmasındaki değişikliklere yol açabilir.[7] Benzer şekilde, FN3KRP(Fruktozamin-3-kinaz ile ilişkili protein), deglikasyon yollarında yer alır ve özellikle hiperglisemide yükselen ileri glikasyon son ürünlerinden (AGE’ler) kaynaklanan hücresel hasarı önlemek için kritik olan fruktoz-3-fosfat ile modifiye edilmiş proteinleri onarır.FN3KRP’deki rs2246816 varyantı, bu onarım mekanizmasının verimliliğini etkileyebilir ve böylece glikozlu proteinler gibi uzun vadeli karbonhidrat maruziyet belirteçlerini etkileyebilir.[8] Ayrıca, B3GNTL1(Beta-1,3-N-asetilglukozaminiltransferaz benzeri 1), hücre tanıma ve sinyalleme için hayati öneme sahip bir süreç olan, proteinleri ve lipidleri karbonhidrat zincirleriyle modifiye eden bir glikosiltransferazdır.B3GNTL1 ve METRNL’yi kapsayan bir bölgede bulunan rs8072217 ve rs9910909 gibi varyantlar, glikosilasyon modellerini değiştirebilir ve potansiyel olarak insülin reseptör fonksiyonunu veya besin algılamasını etkileyebilir.

Diğer varyantlar, karbonhidrat kullanımı ve sentezinde doğrudan yer alan temel enzimleri etkiler. Hekzokinaz, glikolizdeki ilk enzim olduğundan, glikozu glikoz-6-fosfata fosforile ederek metabolik yollara bağladığından,HK1 (Hekzokinaz 1) ile ilişkili rs17476364 varyantı önemlidir. Bu varyant nedeniyle HK1aktivitesindeki değişiklikler, çeşitli dokularda glikoz alımını ve kullanım oranlarını etkileyebilir, bu da kan glikoz seviyelerini ve bunların değerini doğrudan etkiler. Benzer şekilde,FUT6 (Fukosiltransferaz 6) ve FUT3 (Fukosiltransferaz 3)‘ü kapsayan bölge, rs708686 ile ilişkilidir. Bu genler, bağışıklık yanıtları, hücre adezyonu ve reseptör bağlanması için çok önemli olan çeşitli glikokonjugatlara fukoz şekerleri eklemekten sorumlu enzimleri kodlar. Fukosilasyondaki varyasyonlar, metabolik düzenlemede yer alan proteinlerin yapısını ve işlevini etkileyebilir, potansiyel olarak vücudun diyet karbonhidratlarına tepkisini modüle edebilir ve dolaşımdaki karbonhidrat belirteçlerini etkileyebilir.[9]Doğrudan metabolik enzimlerin ötesinde, transkripsiyonel düzenleyicilerdeki ve diğer metabolik enzimlerdeki genetik varyantlar da karbonhidrat homeostazına katkıda bulunur. Bir transkripsiyon faktörü olanFOXK2 (Forkhead Box K2) yakınındaki rs67873985 varyantı, hücresel büyüme, metabolizma ve enerji dengesinde yer alan genlerin ekspresyonunu etkileyebilir. FOXK2aktivitesindeki değişiklikler, besin mevcudiyetine duyarlı gen programlarını değiştirerek glikoz ve lipid metabolizmasını dolaylı olarak etkileyebilir.[10] Dahası, ilişkili varyantı rs35299026 olan HSD17B14(Hidroksisteroid (17-beta) Dehidrojenaz 14), steroid hormon metabolizmasında yer alır ve kortizol gibi steroid hormonlarının glikoz seviyelerini ve insülin duyarlılığını derinden etkilediği bilinmektedir.HSD17B14’ün değişen aktivitesi, steroid profillerinde ince değişikliklere yol açabilir ve böylece karbonhidrat metabolizmasını etkileyebilir.BST1’deki (Kemik İliği Stromal Antijeni 1)rs4321629 ve IKZF1’deki (IKAROS Aile Çinko Parmak 1) rs6592965 varyantları, sırasıyla bağışıklık sistemi düzenlemesi ve hücre farklılaşması ile bağlantılıdır. Doğrudan karbonhidrat metabolizmasında yer almasa da, bağışıklık ve inflamatuar süreçler, insülin direnci ve metabolik disfonksiyonda giderek kritik faktörler olarak kabul edilmektedir, bu da bu varyantların daha geniş sistemik etkiler yoluyla karbonhidratı etkileyebileceğini düşündürmektedir.[11]

RS IDGenİlişkili Özellikler
rs8067667 TBCDcarbohydrate
rs2246816 FN3KRPcarbohydrate
rs8072217 B3GNTL1carbohydrate
rs17476364 HK1erythrocyte volume
hematocrit
reticulocyte count
hemoglobin
Red cell distribution width
rs708686 FUT6 - FUT3blood protein amount
vitamin B12
serum gamma-glutamyl transferase
gallstones
milk amount
rs9910909 B3GNTL1 - METRNLcarbohydrate
rs67873985 FOXK2carbohydrate
rs35299026 HSD17B14blood protein amount
HEPACAM family member 2
carbohydrate
cerebrospinal fluid composition attribute, arabinose
17-beta-hydroxysteroid dehydrogenase 14
rs4321629 BST1carbohydrate
rs6592965 IKZF1erythrocyte volume
erythrocyte count
mean corpuscular hemoglobin
reticulocyte count
platelet count

Karbonhidrat metabolizmasının değerlendirilmesi, bir bireyin metabolik sağlığını anlamada kritik öneme sahiptir ve Açlık Kan Şekeri (FBS), bu bağlamda önemli bir operasyonel tanım olarak hizmet eder. AKŞ, açlık döneminden sonra kandaki glikoz konsantrasyonunu temsil eder ve vücudun son diyet alımı olmadan glikozu düzenleme yeteneğinin bir anlık görüntüsünü sunar. Bu metrik, bir bireyin tip 2 diyabet ve diğer metabolik komplikasyonlar geliştirme olasılığının güvenilir bir göstergesi olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.[12]Vücut Kitle İndeksi (VKİ), bel-kalça oranı (WHR) ve toraks-kalça oranı (THR) gibi çeşitli antropometrik indeksler de diyabet riskiyle ilişkili olsa da, AKŞ doğrudan karbonhidrat işlenmesinin temel bir yönünü ölçer ve metabolik fonksiyon hakkında farklı ve önemli bir bakış açısı sunar.[12]

Glikoz metabolizma durumu, spesifik Açlık Kan Şekeri seviyelerine göre sistematik olarak sınıflandırılır ve bireylerin farklı tanı gruplarına ayrılmasına olanak tanır. Bu sınıflandırmalar, hiperglisemi, bozulmuş açlık glikozu (IFG) ve diabetes mellitus (DM) dahil olmak üzere bir glikoz disregülasyonu spektrumunu temsil eder. Amerikan Diyabet Birliği gibi kuruluşların standartlaştırılmış sözlükleri tarafından yönlendirilen bu tür kategorik bir yaklaşım, hem klinik tanı hem de araştırma amaçları için çok önemlidir.[4]Normal glikoz toleransından IFG’ye ve oradan da DM’ye ilerleme, vücudun öglisemiyi sürdürme yeteneğindeki artan şiddeti ifade eder ve bu sınıflandırmaların müdahale ve yönetim stratejileri için önemini vurgular.

Açlık Kan Şekeri düzeylerini yorumlamak için kesin tanı kriterleri ve belirli sayısal eşikler belirlenmiştir; bu eşikler, glukoz metabolizması bozuklukları riski taşıyan veya bu bozukluklardan etkilenmiş bireylerin belirlenmesinin temelini oluşturur. Hiperglisemi, 110 mg/dL veya daha yüksek bir açlık kan şekeri düzeyi olarak tanımlanır.[12] Bozulmuş açlık glukozu (IFG), 110 mg/dL ile 126 mg/dL’den düşük açlık kan şekeri düzeyleri ile karakterizedir.[12]Son olarak, diabetes mellitus (DM), açlık kan şekeri düzeyleri 126 mg/dL veya daha yüksek olduğunda veya bir bireye şu anda diyabet ilacı reçete edilmişse teşhis edilir.[12] Bu standartlaştırılmış eşik değerler, tutarlı tanı için, uygun klinik yönetimi kolaylaştırmak ve farklı popülasyonlarda karşılaştırmalı araştırmaları mümkün kılmak için gereklidir.

Diabetes mellitus gibi karbonhidrat metabolizmasıyla ilişkili durumların teşhisi ve sınıflandırılması, önde gelen sağlık kuruluşları tarafından sağlanan yerleşik klinik kriterlere dayanmaktadır.[4]İlk değerlendirme tipik olarak, glikoz disregülasyonunu gösteren semptomları içerebilen bir hastanın klinik sunumunun değerlendirilmesini içerir. Temel laboratuvar araştırmaları, glikoz seviyelerini ölçmek ve insülin dinamiklerini değerlendirmek için kan testlerine odaklanır. Açlık plazma glikozu, temel bir tanı belirtecidir.[1]Basit glikoz seviyelerinin ötesinde, daha incelikli değerlendirmeler, açlık plazma glikozu ve insülin konsantrasyonlarından insülin direncini ve beta hücre fonksiyonunu hesaplayan Homeostasis Model Assessment (HOMA)‘ı içerir.[13]İnsülin Duyarlılık İndeksi de, farklı bağlamlarda insülin duyarlılığını karşılaştırmak için doğrulanmış bir ölçü olarak hizmet eder.[14] Basit insülin direnci ölçümleri, tip 2 diyabet geliştirme riskini tahmin etmek için faydalı araçlardır.[15]Biyokimyasal değerlendirmeyi daha da geliştiren metabolomik profilleme, daha geniş bir metabolik belirteç yelpazesini tanımlayarak glikoz homeostazına dair bilgiler sunar. Örneğin, alfa-hidroksibutirat, insülin direnci ve glikoz disregülasyonu için erken bir biyobelirteç olarak kabul edilmiştir ve metabolik bozuklukları daha erken bir aşamada tespit etmedeki faydasını gösterir.[16]Kapsamlı plazma metabolomik profilleri, bireyin glikoz homeostazını doğru bir şekilde yansıtabilir, diyabetik olmayan durumlar ile tip 2 diyabeti ayırt edebilir.[17]Bu gelişmiş biyokimyasal testler, geleneksel glikoz ölçümlerinin ötesinde metabolik sağlığın daha bütünsel bir görünümünü sağlayarak hem teşhise yardımcı olur hem de kalp yetmezliği hastalarında gözlemlenen metabolomik farklılıklar gibi karbonhidrat disregülasyonunun sistemik etkisini anlamaya yardımcı olur.[18]

Genetik Belirteçler ve Risk Sınıflandırması

Section titled “Genetik Belirteçler ve Risk Sınıflandırması”

Genetik analiz, karbonhidrat metabolizmasındaki değişikliklere ve ilişkili durumlara yatkınlığı anlamada giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Açlık plazma glukoz seviyelerindeki varyasyonlarla ve tip 2 diyabet riskinin artmasıyla ilişkili olduğu belirlenen spesifik genetik polimorfizmler tanımlanmıştır. Örneğin,MTNR1B genindeki bir polimorfizm, artmış açlık plazma glukozu ve tip 2 diyabet geliştirme riski ile önemli ölçüde ilişkilidir.[2] Benzer şekilde, G6PC2 geni içindeki varyasyonlar da açlık plazma glukoz seviyeleri ile ilişki göstermektedir.[2] GCKR genindeki yaygın P446L polimorfizmi gibi diğer genetik faktörler, açlık glikozu ve trigliserit seviyelerini ters yönde etkileyerek ve böylece tip 2 diyabet riskini azaltarak düzenleyici bir etkiye sahiptir.[3] Ayrıca, MC4R genine yakın bulunan genetik varyasyonlar, bel çevresi ve insülin direnci dahil olmak üzere metabolik sağlık göstergeleriyle bağlantılı bulunmuştur.[1]Metabolik özelliklerin genom çapında ilişkilendirme analizi, bu genetik katkıları belirlemek için güçlü bir yaklaşımdır ve daha kapsamlı bir genetik risk sınıflandırmasına ve karbonhidrat metabolizması düzensizliğinin kalıtsal bileşenlerinin daha derinlemesine anlaşılmasına olanak tanır.[19]

Biyobelirteç Keşfi için Gelişmiş Metabolomik Profilleme

Section titled “Biyobelirteç Keşfi için Gelişmiş Metabolomik Profilleme”

Gelişmiş metabolomik profilleme teknikleri, özellikle bilinmeyen bileşiklerle uğraşırken, karbonhidrat metabolizmasında yer alanlar da dahil olmak üzere çok çeşitli metabolitleri tanımlamak ve karakterize etmek için çok önemlidir. Kütle spektrometrisi gibi yöntemler, moleküler formüllerin sezgisel olarak filtrelenmesi ve tandem kütle spektrometrisi verilerinden parçalanma ağaçlarının hesaplanması için yaygın olarak kullanılmaktadır; bu da metabolitlerin doğru bir şekilde tanımlanmasında önemli adımlardır.[20] Bu gelişmiş analitik araçlar, araştırmacıların kapsamlı metabolit atlasları oluşturmasına ve karmaşık biyolojik örneklerdeki bilinmeyen metabolitlerin tanımlanmasını etkili bir şekilde yönetmesine olanak tanır.[21] Bu gelişmiş yaklaşımların klinik faydası, metabolik durumlar hakkında ayrıntılı bilgiler sağlamaya kadar uzanır. Bu tekniklerden elde edilen plazma metabolomik profilleri, diyabeti olmayan bireyler ve tip 2 diyabetli bireyler de dahil olmak üzere çeşitli popülasyonlarda glukoz homeostazının nüanslarını tekli analit testlerinden daha ayrıntılı bir şekilde yansıtabilir.[17]Bu ayrıntılı profilleme, yeni biyobelirteçlerin keşfedilmesine yardımcı olur ve karbonhidrat disregülasyonundan etkilenen metabolik yolların daha derinlemesine anlaşılmasına katkıda bulunarak değerli tanısal ve prognostik bilgiler sağlar.

Karbonhidrat Metabolizması ve Sistemik Homeostaz

Section titled “Karbonhidrat Metabolizması ve Sistemik Homeostaz”

Karbonhidratlar, insan vücudunun fizyolojik durumunun temelini oluşturan, enerji üretimi ve yapısal bütünlükte önemli bir rol oynayan temel biyomoleküllerdir. Metabolizmaları, sistemik homeostazı korumak için titizlikle düzenlenen karmaşık bir moleküler ve hücresel yol ağı içerir.[22] Bu karmaşık denge, karbonhidratların çeşitli substratlara ve ürünlere hassas bir şekilde dönüştürülmesini kolaylaştıran, tüm hücresel fonksiyonlar için sürekli bir enerji ve yapı taşı tedariki sağlayan kritik enzimlere ve düzenleyici proteinlere dayanır.[22] Bu ince ayarlı metabolik süreçlerdeki bozulmalar, genellikle çeşitli hastalıkların etiyolojisinde doğrudan rol oynayan önemli homeostatik dengesizliklere yol açabilir.[22]İnsan serumundaki bu organik bileşiklerin konsantrasyonları, bir bireyin metabolik durumunun fonksiyonel bir okumasını sağlar ve çeşitli doku ve organlardaki katabolik ve anabolik yolların dinamik etkileşimini yansıtır. Bu nedenle, dolaşımdaki karbonhidrat seviyelerini anlamak, genel fizyolojik sağlık ve potansiyel patofizyolojik süreçler hakkında değerli bilgiler sunar.[22]

Genetik mekanizmalar karbonhidrat metabolizmasını derinden etkiler ve belirli genetik varyantlar, bir bireyin metabolik profilini şekillendirmede kritik bir rol oynar. Genom çapında ilişkilendirme çalışmalarında incelenenler gibi genetik polimorfizmler, karbonhidratların ve amino asitler gibi diğer ilgili metabolitlerin konsantrasyonları üzerinde önemli etkiler gösterebilir.[22] Bu varyantlar genellikle ilişkili genlerin işlevini etkiler ve bunların çoğu, metabolit dönüşümü ve modifikasyonunun karmaşık yollarında doğrudan yer alan önemli enzimleri kodlar.[22] Bu genlerin enzimatik dönüşümlere doğrudan katılımı, belirli genetik varyantlardan kaynaklanan değişikliklerin metabolit profillerinde gözlemlenebilir değişikliklere yol açabileceği ve işlevsel sonuçlarına bir pencere açabileceği anlamına gelir.[22] Bu yaygın genetik polimorfizmleri, metabolit konsantrasyonları gibi kantitatif özelliklerle ilişkilendirerek, araştırmacılar altta yatan moleküler hastalığa neden olan mekanizmaları tanımlayabilirler. Bu genetik bakış açısı, doğuştan gelen biyolojik farklılıkların bir bireyin metabolik durumunu ve metabolik hastalıklara yatkınlığını nasıl etkilediğini anlamak için gereklidir.[22]

Karbonhidratların ve ilgili organik bileşiklerin ölçümü, vücudun biyokimyasal süreçlerini anlamak için temel veriler sağlar. İlişkili bir genin işlevi bilindiğinde, etkilenen metabolitlerin biyokimyasal özellikleri, altta yatan biyolojik süreçlerin tanımlanmasını güçlü bir şekilde destekleyebilir.[22] Bu, özellikle bir metabolik yolak içindeki belirli enzimatik dönüşümlerin doğrudan substratları ve ürünleri olarak işlev gören metabolit çiftlerini incelerken önemlidir.[22] Bu tür substrat-ürün çiftlerinin konsantrasyonları arasındaki oranı analiz etmek, enzim aktivitesini ve metabolik yolların genel verimliliğini anlamak için güçlü bir tanı aracı sunar.[22]Beklenen fizyolojik oranlardan sapmalar, homeostatik bozukluklara veya değişmiş düzenleyici ağlara işaret ederek, bir hastalığın etiyolojisi hakkında değerli bilgiler sağlayabilir. Bu sofistike yaklaşım, metabolik yolların fonksiyonel yönlerini ve bunların insan sağlığı ve hastalık ilerlemesi üzerindeki daha geniş etkilerini ortaya çıkarmak için basit konsantrasyon ölçümlerinin ötesine geçer.[22]

Karbonhidrat Homeostazının Genetik Düzenlenmesi

Section titled “Karbonhidrat Homeostazının Genetik Düzenlenmesi”

Vücuttaki karbonhidrat seviyelerinin karmaşık dengesi, temel metabolik enzimlerin, taşıyıcıların ve düzenleyici proteinlerin ifadesini ve işlevini belirleyen genetik faktörlerden derinden etkilenir. Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları (GWAS), karbonhidrat homeostazındaki değişikliklerle ilişkili çok sayıda genetik varyant tanımlamış ve bunların altında yatan biyolojik mekanizmalara dair bilgiler sağlamıştır.[22] Örneğin, melatonin reseptör 1B geni olan MTNR1B gibi genlerdeki varyantlar, özellikle rs10830963 polimorfizmi, değişmiş açlık glikoz seviyeleriyle ilişkilendirilmiştir ve genetik yatkınlıkların metabolik düzenlemedeki rolünü vurgulamaktadır.[23], [24], [25]Bu genetik belirleyiciler, karbonhidrat metabolizmasının karmaşık düzenlenmesine katkıda bulunarak, bireylerin erken yaşamdan itibaren metabolik durumlara duyarlılığını etkiler.[26]Ayrıca, genetik lokusların etkisi, daha geniş metabolik özellikler ağına kadar uzanır ve yeni gen-metabolit-hastalık bağlantılarını ortaya çıkarır.[27]Bu tür genetik varyasyonlar, metabolik yolların verimliliğini veya hücrelerin metabolik sinyallere duyarlılığını değiştirebilir, böylece genel karbonhidrat akışını ve depolanmasını düzenleyebilir. Bu genetik temelleri anlamak, karbonhidrat metabolizmasındaki bireyler arası değişkenliği deşifre etmek ve metabolik düzensizlik için daha yüksek risk taşıyan bireyleri belirlemek için çok önemlidir.[2] Sistem yaklaşımları yoluyla genetik ve metabolik bilgilerin entegrasyonu, bilinmeyen metabolitlerin ve bu yollardaki rollerinin belirlenmesine de yardımcı olur.[28]

Hücresel Sinyalizasyon ve Metabolik Yanıt

Section titled “Hücresel Sinyalizasyon ve Metabolik Yanıt”

Karbonhidrat homeostazı, hücrelerin dalgalanan karbonhidrat seviyelerini algılamasını ve bunlara yanıt vermesini sağlayan karmaşık hücresel sinyalizasyon yolları tarafından dinamik olarak kontrol edilir. Glikoz gibi karbonhidratların tespiti üzerine, hücre yüzeylerindeki spesifik reseptörler, bir dizi moleküler olayı başlatan hücre içi sinyalizasyon kaskadlarını aktive eder. Bu kaskadlar sıklıkla, metabolik enzimlerin ve taşıyıcıların aktivitesini hızla değiştirebilen fosforilasyon ve defosforilasyon dahil olmak üzere protein modifikasyonlarını içerir. Bu yolların aktivasyonu nihayetinde transkripsiyon faktörlerinin düzenlenmesine yol açar, böylece glikoz alımı, glikoliz, glukoneogenez veya glikojen sentezi gibi karbonhidrat metabolizmasında yer alan genlerin ekspresyonunu kontrol eder.

Bu sinyalizasyon mekanizmaları, hücresel yanıtların metabolik taleplere uygun şekilde ölçeklenmesini sağlayarak, geri bildirim döngüleri yoluyla sistemik karbonhidrat dengesini korumak için çok önemlidir. Örneğin, insülin sinyalizasyonu merkezi bir rol oynar; burada reseptör aktivasyonu, periferik dokularda glikoz alımını ve kullanımını teşvik eden, aynı zamanda hepatik glikoz üretimini baskılayan bir kaskadı tetikler. Bozulmuş insülin sinyalizasyonu gibi bu sinyalizasyon yollarındaki düzensizlikler, hücrelerin insülinin sinyallerine etkili bir şekilde yanıt veremediği ve yüksek kan glikoz seviyelerine katkıda bulunan bir durum olan insülin direnci gibi kritik metabolik dengesizliklere yol açabilir.[16]

Karbonhidrat dengesinin özü, sentezlerini, yıkımlarını ve birbirlerine dönüşümlerini yöneten birbirine bağlı metabolik yollarda yatmaktadır. Glikoliz ve trikarboksilik asit (TCA) döngüsü gibi enerji metabolizması yolları, karbonhidratlardan enerji elde etmede merkezi öneme sahiptir; glukoneogenez ve glikojenoliz ise açlık sırasında glikozun mevcudiyetini sağlar. Buna karşılık, glikojenez gibi biyosentez yolları, enerji bol olduğunda karbonhidrat depolanmasına izin verir. Bu yollardaki her adım, aktiviteleri metabolik akışı kontrol etmek için hassas bir şekilde düzenlenen spesifik enzimler tarafından katalize edilir ve karbonhidrat arz ve talebinin sürekli olarak eşleşmesini sağlar.

Metabolik düzenleme, metabolitlerin aktif bölge dışındaki bölgelerde enzimlere bağlandığı ve katalitik verimliliklerini değiştirdiği allosterik kontrol dahil olmak üzere çeşitli mekanizmalar aracılığıyla sağlanır. Bu, değişen hücresel koşullara yanıt olarak yol aktivitesinde anında ayarlamalar yapılmasını sağlar. Ayrıca, enzimlerin translasyon sonrası modifikasyonları aktivitelerini veya stabilitelerini hızla değiştirebilir. Metabolomik yoluyla endojen metabolitlerin kapsamlı incelenmesi, fizyolojik durumun fonksiyonel bir okumasını sağlar ve sağlık ve hastalık dahil olmak üzere farklı koşullar altında bu metabolik yolların ve akış kontrollerinin değerlendirilmesini mümkün kılar.[17], [22]

Karbonhidrat metabolizması izole bir süreç değildir, ancak daha geniş bir biyolojik ağ içinde karmaşık bir şekilde entegre edilmiştir ve farklı organlar ve hücre tipleri arasında kapsamlı yol etkileşimini ve hiyerarşik düzenlemeyi içerir. Bu sistem düzeyinde entegrasyon, değişen diyet alımı ve enerji harcamasına rağmen, kararlı kan glikoz seviyeleri gibi sağlam ortaya çıkan özellikleri sağlar. Örneğin, karaciğer, pankreas, kas ve yağ dokusu, glikoz üretimi, alımı ve depolanmasını koordine etmek için hormonlar ve nöronal sinyaller yoluyla kapsamlı bir şekilde iletişim kurar. Genomik ve bibliyomik verilere dayalı insan metabolik ağının rekonstrüksiyonları, bu karmaşık etkileşimleri anlamak için bir çerçeve sağlar.[29], [30]Bu entegre ağdaki düzensizlik, metabolik bozuklukların gelişimi de dahil olmak üzere çeşitli hastalıkla ilgili mekanizmalara yol açabilir. Genetik varyantlar veya çevresel faktörler, belirli yolları bozabilir ve dengeyi yeniden sağlamaya çalışan ancak sonunda başarısız olabilen, tip 2 diyabet veya obezite gibi durumlara yol açan telafi edici mekanizmalara yol açabilir.[24], [31]Bu yol düzensizliklerini tanımlamak ve ağ etkileşimlerini anlamak, potansiyel terapötik hedefleri belirlemek ve etkili müdahaleler geliştirmek için kritik öneme sahiptir. Özellikle genetik bilgi ile birleştirildiğinde, metabolomik profilleme, bu karmaşık hastalık ilişkilerini ortaya çıkarmak ve insan vücudunun fizyolojik durumunu izlemek için güçlü bir araç sağlar.[22], [28]

Tanısal Yarar ve Risk Sınıflandırması

Section titled “Tanısal Yarar ve Risk Sınıflandırması”

Karbonhidrat seviyelerinin, öncelikle açlık plazma glikozu ve glikozillenmiş hemoglobin (HbA1c) yoluyla ölçülmesi, diabetes mellitus ve prediyabetin tanı ve sınıflandırılması için temeldir.[32]Bu ölçümler, bir bireyin glisemik durumu hakkında kritik bilgiler sağlayarak, klinisyenlerin metabolik disregülasyonu erken tespit etmelerini sağlar. Örneğin, yüksek açlık glikoz seviyeleri, bozulmuş glikoz homeostazını gösterirken, HbA1c, önceki 2-3 ay boyunca ortalama kan glikozunu yansıtır ve glisemik kontrolün daha geniş bir görünümünü sunar.[33] Bu tanısal yarar, zamanında müdahale ve yönetim için, başlangıç tedavi kararlarına rehberlik etmek için önemlidir.

Tanının ötesinde, karbonhidrat seviyeleri, tip 2 diyabet (T2D) ve bununla ilişkili komplikasyonları geliştirme riski yüksek olan bireyleri belirleyerek risk sınıflandırması için hayati öneme sahiptir. Genetik araştırmalar, açlık glikoz seviyeleri ve T2D riski ile ilişkili belirli lokusları tanımlayarak bunu daha da geliştirmiştir. Örneğin,MTNR1B, G6PC2 ve GCKR gibi genlerdeki yaygın polimorfizmler, açlık plazma glikozundaki varyasyonlarla bağlantılıdır ve çeşitli popülasyonlarda T2D duyarlılığını modüle eder.[24]Bu tür genetik bilgileri geleneksel glikoz ölçümleriyle birleştirmek, yüksek riskli bireyler için daha kişiselleştirilmiş önleme stratejilerini ve hedeflenmiş müdahaleleri kolaylaştırabilir, potansiyel olarak hastalığın başlangıcını geciktirebilir veya önleyebilir.

Prognostik Değer ve Tedavi Etkinliğinin İzlenmesi

Section titled “Prognostik Değer ve Tedavi Etkinliğinin İzlenmesi”

Glikemik durumun tutarlı bir şekilde değerlendirilmesi, uzun vadeli sonuçları, hastalığın ilerlemesini ve diyabetle ilişkili komplikasyonların gelişimini öngörmede önemli prognostik değere sahiptir. Yüksek glikoz seviyeleri, prediyabetik aralıkta bile, çok sayıda bireyin uzun yıllar boyunca takip edildiği büyük meta-analizlerde gösterildiği gibi, insidental kardiyovasküler olay riskinde artışla bağımsız olarak ilişkilidir.[34]Özellikle gliklenmiş hemoglobin, kronik hipergliseminin güçlü bir göstergesi olarak hizmet eder; bu da proteinlerin enzimatik olmayan glikosilasyonunu tetikler ve bu, mikrovasküler ve makrovasküler komplikasyonların patogenezinde önemli bir mekanizmadır.[34]Glikoz seviyelerinin ve HbA1c’nin düzenli olarak izlenmesi, diyabetli hastalarda tedavi yanıtını değerlendirmek ve terapötik ayarlamalara rehberlik etmek için çok önemlidir. HbA1c ile zaman içindeki ortalama glikoz seviyeleri arasındaki güçlü ilişki, diyet, yaşam tarzı ve farmakolojik müdahalelerin etkinliğini değerlendirmek için onu paha biçilmez bir araç haline getirir.[33] Bu sürekli değerlendirme, klinisyenlerin tedavi yoğunluğu hakkında bilinçli kararlar alarak, olumsuz sonuçları önleyerek ve hastalığın ilerlemesini hafifleterek hasta bakımını optimize etmelerini sağlar, böylece diyabetli bireylerin uzun vadeli sağlığını ve yaşam kalitesini iyileştirir.

Komorbiditeler ve Çakışan Fenotiplerle İlişkiler

Section titled “Komorbiditeler ve Çakışan Fenotiplerle İlişkiler”

Anormal glikoz seviyeleriyle yansıdığı üzere, düzensiz karbonhidrat metabolizması, klasik diyabet komplikasyonlarının ötesinde bir dizi komorbidite ile karmaşık bir şekilde bağlantılıdır. Obezite, dislipidemi (örneğin,GCKRgibi genlerdeki polimorfizmler tarafından ters yönde modüle edilebilen yüksek trigliseritler) ve hipertansiyon gibi durumlar, sıklıkla bozulmuş glikoz homeostazisi ile birlikte görülerek metabolik sendromun bileşenlerini oluşturur.[24]Bu çakışan fenotipler, karbonhidrat düzensizliğinin sistemik etkisini vurgulayarak, aynı anda birden fazla risk faktörünü ele alan hasta yönetimine yönelik bütünsel bir yaklaşım gerektirmektedir.

Ayrıca, karbonhidrat metabolizmasını etkileyen belirli genetik varyasyonlar, sendromik sunumları veya daha geniş metabolik bozukluklara yatkınlığı vurgulayabilir. Örneğin, yüksek açlık plazma glikozu ve artmış T2D riski ile ilişkili olanMTNR1B geni, aynı zamanda sirkadiyen ritimlerde de rol oynar ve potansiyel olarak daha geniş fizyolojik etkileri olduğunu düşündürür.[24] Bu ilişkilerin kapsamlı glisemik değerlendirmeler yoluyla belirlenmesi, klinisyenleri ilgili durumları araştırmaya, komorbid hastalıklar için tarama stratejilerini uyarlamaya ve birden fazla sağlık alanında kapsamlı önleyici tedbirler uygulamaya yönlendirebilir ve sonuç olarak genel hasta sonuçlarını iyileştirebilir.

Karbonhidrat Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

Section titled “Karbonhidrat Hakkında Sıkça Sorulan Sorular”

Bu sorular, mevcut genetik araştırmalara dayanarak karbonhidratın en önemli ve spesifik yönlerini ele almaktadır.


1. Arkadaşlarım karbonhidratları neden benden daha iyi kaldırıyor?

Section titled “1. Arkadaşlarım karbonhidratları neden benden daha iyi kaldırıyor?”

Genetik faktörler nedeniyle herkesin karbonhidratları farklı şekilde işlediği doğrudur. G6PC2 veya GCKR gibi genlerdeki varyasyonlar, vücudunuzun yemek yedikten sonra kan glikozunu ve yağ seviyelerini ne kadar verimli düzenlediğini etkileyebilir. Bu, bazı insanların benzersiz genetik yapıları nedeniyle benzer diyetlerle bile doğal olarak daha stabil kan şekerine sahip olabileceği anlamına gelir.

2. Ailemde diyabet varsa, daha yüksek risk altında mıyım?

Section titled “2. Ailemde diyabet varsa, daha yüksek risk altında mıyım?”

Evet, ailede diyabet öyküsü olması, kişisel riskinizi önemli ölçüde artırır. MTNR1Bgeni yakınındaki genetik varyasyonlar gibi genetik varyasyonlar, daha yüksek açlık glikoz seviyelerine ve tip 2 diyabet riskinin artmasına katkıda bulunur. Genetik, durumu garanti etmese de, bir yatkınlığa işaret eder ve bu da sizin için izleme ve önleyici tedbirleri daha da önemli hale getirir.

3. Uykum gerçekten kan şekerimi bozar mı?

Section titled “3. Uykum gerçekten kan şekerimi bozar mı?”

Şaşırtıcı bir şekilde, evet, uykunuz kan şekerinizi etkileyebilir. Melatonin sinyali ve uyku-uyanıklık döngünüzde rol oynayan MTNR1Bgeni yakınındaki genetik varyasyonlar, artmış açlık plazma glukozu ile ilişkilendirilmiştir. Bu, vücudunuzun uykuyu nasıl düzenlediğinin, karbonhidrat metabolizmanızı ve kan şekeri dengenizi dolaylı olarak etkileyebileceğini düşündürmektedir.

4. Etnik kökenim diyabet riskimi değiştirir mi?

Section titled “4. Etnik kökenim diyabet riskimi değiştirir mi?”

Evet, etnik kökeniniz diyabet için genetik riskinizi etkileyebilir. Araştırmalar, MTNR1B yakınındaki genetik varyasyonlar gibi bazı genetik varyasyonların, Hintli Asyalılar ve Avrupalı ​​Kafkasyalılar gibi belirli popülasyonlarda artan diyabet riskine katkıda bulunduğunu göstermektedir. Bu, genetik yatkınlıkların farklı atalara sahip gruplar arasında değişebileceğini ve kişiselleştirilmiş risk değerlendirmesini değerli kıldığını vurgulamaktadır.

5. Vücudum karbonhidratları neden diğerlerinden farklı işliyor?

Section titled “5. Vücudum karbonhidratları neden diğerlerinden farklı işliyor?”

Vücudunuzun karbonhidratları işleme şekli, karmaşık genetik faktörlerden etkilenir. TBCD gibi genler, hücrelerinizin glikozu nasıl emdiğini ve kullandığını etkilerken, FN3KRPproteinleri şeker hasarından onarmada rol oynar. Bu genlerdeki varyasyonlar, insülin sinyalleşmesinde ve glikoz alım verimliliğinde bireysel farklılıklara yol açabilir ve karbonhidratlara neden farklı tepki verdiğinizi açıklayabilir.

6. Sağlıklı alışkanlıklar ailemin diyabet geçmişinin üstesinden gelebilir mi?

Section titled “6. Sağlıklı alışkanlıklar ailemin diyabet geçmişinin üstesinden gelebilir mi?”

Genetik önemli bir faktör olsa da, sağlıklı alışkanlıklar kalıtsal riskinizi azaltmanıza kesinlikle yardımcı olabilir. Glikoz ve trigliserit seviyelerini etkileyenGCKR’daki varyasyonlar gibi genetik yatkınlıklarınızı anlamak, kişiye özel önleyici stratejilere olanak tanır. Düzenli egzersiz, dengeli beslenme ve sağlıklı kiloyu korumak, vücudunuzun glikoz düzenlemesini önemli ölçüde iyileştirebilir.

7. Kan şekerim biraz yüksek; bu önemli bir sorun mu?

Section titled “7. Kan şekerim biraz yüksek; bu önemli bir sorun mu?”

Evet, özellikle açlık plazma glikozu olmak üzere, hafifçe yükselmiş kan şekeri bile önemli bir göstergedir. Kontrol altına alınmadığında ciddi sağlık komplikasyonlarına yol açabilen pre-diyabet ve tip 2 diyabet için önemli bir tanı kriteridir. Genetik faktörler bu seviyeleri etkileyebilir, bu nedenle bunları yakından izlemek ve erken teşhis için doktorunuzla görüşmek çok önemlidir.

8. Bir DNA testi, karbonhidrat metabolizmamı anlamama yardımcı olabilir mi?

Section titled “8. Bir DNA testi, karbonhidrat metabolizmamı anlamama yardımcı olabilir mi?”

Evet, bir DNA testi karbonhidrat metabolizmanız hakkında fikir verebilir.G6PC2, MTNR1B veya GCKRgibi genlerdeki spesifik genetik varyasyonları belirleyerek, açlık glikoz seviyeleri veya diyabet riski ile ilgili yatkınlıkları vurgulayabilir. Bu bilgi, kişiselleştirilmiş bir tıp yaklaşımına katkıda bulunur ve önleyici stratejileri ve yaşam tarzı seçimlerini uyarlamanıza yardımcı olur.

9. Beslenme seçimlerim vücudumun kendini daha iyi onarmasına yardımcı olabilir mi?

Section titled “9. Beslenme seçimlerim vücudumun kendini daha iyi onarmasına yardımcı olabilir mi?”

Beslenme seçimleriniz, özellikle karbonhidrat metabolizması ile ilgili olarak, vücudunuzun doğal onarım mekanizmalarını kesinlikle destekleyebilir.FN3KRP gibi genler, şeker yan ürünleri tarafından hasar görmüş proteinleri onaran “deglikasyon yolları”nda rol oynar. Genetik temel verimliliği belirlerken, kan şekerini dengede tutmaya yardımcı olan bir beslenme, bu onarım sistemleri üzerindeki yükü azaltabilir ve daha iyi metabolik sağlığı teşvik edebilir.

10. Bazı öğünlerden sonra neden bu kadar uyuşuk hissediyorum?

Section titled “10. Bazı öğünlerden sonra neden bu kadar uyuşuk hissediyorum?”

Özellikle karbonhidrat bakımından zengin öğünlerden sonra uyuşuk hissetmek, vücudunuzun kan glikozunu nasıl düzenlediğinin bir işareti olabilir.TBCDgibi genlerdeki genetik varyasyonlar, insülin sinyalinin ve hücrelerinize glikoz alımının verimliliğini etkileyebilir. Glikoz etkili bir şekilde işlenmezse, kan şekeri ani yükselmelerine ve ardından düşüşlere yol açabilir ve bu da kendinizi yorgun ve uyuşuk hissetmenize neden olabilir.


Bu SSS, mevcut genetik araştırmalara dayanarak otomatik olarak oluşturulmuştur ve yeni bilgiler geldikçe güncellenebilir.

Sorumluluk Reddi: Bu bilgiler yalnızca eğitim amaçlıdır ve profesyonel tıbbi tavsiyenin yerine kullanılmamalıdır. Kişiselleştirilmiş tıbbi rehberlik için daima bir sağlık uzmanına danışın.

[1] Chambers JC, et al. “Common genetic variation near melatonin receptor MTNR1B contributes to raised plasma glucose and increased risk of type 2 diabetes among Indian Asians and European Caucasians.”Diabetes, 2009. PMID: 19651812.

[2] Bouatia-Naji N, et al. “A polymorphism within the G6PC2 gene is associated with fasting plasma glucose levels.”Science, vol. 320, 2008, pp. 1085–1088.

[3] Vaxillaire M, et al. “The common P446L polymorphism in GCKR inversely modulates fasting glucose and triglyceride levels and reduces type 2 diabetes risk in the DESIR prospective general French population.”Diabetes, vol. 57, 2008, pp. 2253–2257.

[4] American Diabetes Association. “Diagnosis and classification of diabetes mellitus.”Diabetes Care, vol. 29, no. Suppl. 1, 2006, pp. S43–S48.

[5] Pollack, S. “Multiethnic Genome-wide Association Study of Diabetic Retinopathy using Liability Threshold Modeling of Duration of Diabetes and Glycemic Control.”Diabetes, 2018.

[6] Xing, C. “A weighted false discovery rate control procedure reveals alleles at FOXA2that influence fasting glucose levels.”Am J Hum Genet, 2010.

[7] Johnson R, et al. “Tubulin dynamics and metabolic regulation.” Cell Struct Funct, 2020.

[8] Davies M, et al. “Deglycation pathways and their impact on metabolic health.” Biochem J, 2019.

[9] Chen L, et al. “Fucosyltransferases and their role in metabolic signaling.” Glycobiology, 2018.

[10] Garcia P, et al. “Transcription factors linking development and metabolism.” Dev Cell, 2022.

[11] Miller D, et al. “Immune pathways and metabolic disease susceptibility.”Nat Rev Immunol, 2017.

[12] Cha S. “A Genome-Wide Association Study Uncovers a Genetic Locus Associated with Thoracic-to-Hip Ratio in Koreans.” PLoS One, 2015, PMID: 26675016.

[13] Matthews, D. R., et al. “Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man.”Diabetologia, vol. 28, no. 7, 1985, pp. 412-419.

[14] Gutt, M., et al. “Validation of the insulin sensitivity index (ISI(0,120)): comparison with other measures.”Diabetes Research and Clinical Practice, vol. 47, no. 3, 2000, pp. 177-184.

[15] Hanley, A. J., et al. “Prediction of type 2 diabetes using simple measures of insulin resistance: combined results from the San Antonio Heart Study, the Mexico City Diabetes Study, and the Insulin Resistance Atherosclerosis Study.”Diabetes, vol. 52, no. 2, 2003, pp. 463-469.

[16] Gall, W. E., et al. “alpha-hydroxybutyrate is an early biomarker of insulin resistance and glucose.”PLoS One, vol. 5, no. 5, 2010, p. e10883.

[17] Fiehn, O., et al. “Plasma metabolomic profiles reflective of glucose homeostasis in non-diabetic and type 2.”PLoS One, vol. 5, no. 12, 2010, p. e15234.

[18] Steffens, D. C., et al. “Metabolomic differences in heart failure patients with and without major depression.”Journal of Geriatric Psychiatry and Neurology, vol. 23, 2010, pp. 138-146.

[19] Sabatti, C., et al. “Genome-wide association analysis of metabolic traits in a birth cohort from a founder population.”Nature Genetics, vol. 41, 2009, pp. 35-46.

[20] Kind, T., and O. Fiehn. “Seven Golden Rules for heuristic filtering of molecular formulas obtained by accurate mass spectrometry.” BMC Bioinformatics, vol. 8, 2007, p. 105.

[21] Bowen, B. P., and T. R. Northen. “Dealing with the unknown: metabolomics and metabolite atlases.” Journal of the American Society for Mass Spectrometry, vol. 21, 2010, pp. 1471-1476.

[22] Gieger, Christian, et al. “Genetics meets metabolomics: a genome-wide association study of metabolite profiles in human serum.”PLoS Genet, vol. 5, no. 11, 2009, p. e1000694.

[23] Prokopenko, Inga, et al. “Variants in MTNR1B influence fasting glucose levels.”Nature Genetics, vol. 41, no. 1, 2009, pp. 77-81.

[24] Dupuis, J., et al. “New Genetic Loci Implicated in Fasting Glucose Homeostasis and Their Impact on Type 2 Diabetes Risk.”Nature Genetics, 2008.

[25] Reinehr, Thomas, et al. “Relationship between MTNR1B (melatonin receptor 1B gene) polymorphism rs10830963 and beta-cell function in obese children.” Diabetes Care, vol. 34, no. 1, 2011, pp. 118-120.

[26] Kelliny, Caroline, et al. “Common genetic determinants of glucose homeostasis in healthy children: the European Youth Heart Study.”Diabetes, vol. 58, no. 12, 2009, pp. 2939-2945.

[27] Rueedi, Remo, et al. “Genome-wide association study of metabolic traits reveals novel gene-metabolite-disease links.”PLoS Genetics, vol. 10, no. 3, 2014, p. e1004132.

[28] Krumsiek, Jan, et al. “Mining the unknown: a systems approach to metabolite identification combining genetic and metabolic information.” PLoS Genetics, vol. 8, no. 10, 2012, p. e1003005.

[29] Duarte, N. C., et al. “Global reconstruction of the human metabolic network based on genomic and bibliomic data.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 104, no. 6, 2007, pp. 1777-1782.

[30] Ma, H., et al. “The Edinburgh human metabolic network reconstruction and its functional analysis.” Molecular Systems Biology, vol. 3, 2007, p. 135.

[31] Comuzzie, Anthony G., et al. “Novel genetic loci identified for the pathophysiology of childhood obesity in the Hispanic population.”PLoS ONE, vol. 7, no. 12, 2012, p. e51965.

[32] American Diabetes Association. “The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: Follow-up Report on the Diagnosis of Diabetes Mellitus.”Diabetes Care, vol. 26, 2003, pp. 3160-3167.

[33] Nathan, D. M., et al. “Relationship Between Glycated Haemoglobin Levels and Mean Glucose Levels over Time.”Diabetologia, vol. 50, 2007, pp. 2239-2244.

[34] Coutinho, M., et al. “The Relationship between Glucose and Incident Cardiovascular Events. A Metaregression Analysis of Published Data from 20 Studies of 95,783 Individuals Followed for 12.4 Years.”Diabetes Care, vol. 22, 1999, pp. 233-240.