A baj nem jár egyedül – magyar kutatók új térképe a betegségek kapcsolatairól

Közismert jelenség, hogy egyes betegségekhez gyakrabban társulnak más kórképek, mint az önmagukban várható lenne. A depresszió például gyakran fordul elő fájdalomhoz köthető betegségekkel (pl. a migrénnel). Ezeknek az ún. komorbiditásoknak a tanulmányozása rávilágíthat a betegségek közös biológiai eredetére, vagy az azokat kiváltó közös környezeti hatásokra is.

A hagyományos elemzések viszont általában csak két betegség kapcsolatát elemzik, figyelmen kívül hagyva, hogy ezt a kapcsolatot esetleg egy harmadik betegség, vagy ahhoz társuló genetikai vagy molekuláris eltérés okozza.

A Semmelweis Egyetem, a Magyar Tudományos Akadémia és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem kutatóinak most megjelent közös tanulmánya éppen az ilyen, összetettebb kapcsolatok feltárásával foglalkozik. A PLOS Computational Biology folyóiratban ismertetett kutatás egyik legfontosabb célja az volt, hogy feltárják a kórképek egymásra hatásának teljes rendszerét – szakmai nyelven multimorbiditási térképét –, minden információt felhasználva a lakosság körében gyakran előforduló betegségekről. A négy kutatócsoport közül kettő a Nemzeti Agykutatási Programban (NAP) dolgozik.

A közvetett és közvetlen komorbiditás közötti kapcsolat és a mögöttük meghúzódó folyamatok Forrás: Petschner Anna

Középpontban a kóros elhízás

A kutatók egy hatalmas méretű egészségügyi adatbázis statisztikai elemzésével készítették el multimorbiditási térképüket, mely egyebek mellett a depresszió esetén a már ismert pszichiátriai komorbiditásokat (pl. szorongás, stressz, idegösszeomlás és szülés utáni depresszió) is megmutatja. Érdekes eredmény, hogy a kóros elhízás egy kivételesen erős, közvetlen kapcsolatot mutatott a depresszióval, és szemben az eddigi véleményekkel, a kóros elhízás közvetítette a kapcsolatot a depresszió és több metabolikus, valamint szív- és érrendszeri betegség között (mint például a magas koleszterinszint, cukorbetegség és magasvérnyomás). További fontos eredmény, hogy a migrén közvetlen kapcsolatot mutatott az irritábilis bél szindrómával (utóbbiban a betegek görcsös hasi fájdalommal, hasmenéssel vagy székrekedéssel és egyéb emésztési problémákkal küzdenek).

A vizsgálatok számos betegség esetén igazolták a korábban már kimutatott közvetlen kapcsolatot – így például a gyomorégés (másnéven refluxbetegség) szoros közvetlen kapcsolatban van az elhízással és a depresszióval is, továbbá hasonlóan erős és közvetlen kapcsolata van számos más betegséggel, például a magas koleszterinszinttel, vagy a helicobacter (egy gyakori gyomor-bélrendszeri kórokozó okozta) fertőzéssel is.

Korábbi kutatások eredményeinek felhasználásával azt is sikerült igazolni, hogy a betegségek között most kimutatott kapcsolatrendszer a korábbi betegség-betegség hálózatokhoz képest sokkal erősebb összefüggést mutat a már feltárt biológiai háttérismeretekkel, mint például a betegségek közös genetikai faktoraival és közös molekuláris útvonalaival.

Multimorbiditási térkép a kutatás során készült adatbázis alapján

Gigantikus adatbázis, újszerű statisztikai megközelítés

A kutatócsoport tagjai két statisztikai módszert ötvöztek és alkalmaztak nagy egészségügyi adatbázison. Az egyik módszer a modern mesterségesintelligencia-kutatások középpontjában álló valószínűségi gráfos modelleken alapult, amelyek a vizsgált változók (jelen esetben a betegségek) kapcsolatainak teljes rendszerét képesek leírni. A bizonytalanság kezelésére pedig Bayes-statisztikai megközelítést alkalmaztak, amely a nagyszámú lehetséges modell (vagyis betegségek lehetséges összefüggés-rendszerei) kezelésére nyújt hatékony, az értelmezést és utólagos feldolgozást is segítő megoldást.

A szerzők a UK Biobank egészségügyi adatbázis 117 000 résztvevőjének közel 250 különböző betegségre vonatkozó adatait használták fel. Az ilyen jellegű korábbi kutatásokhoz képest itt ez is újdonságnak számított, hiszen az eddigi vizsgálatok leginkább a biztosítótársaságok által szolgáltatott – és emiatt torzításokat tartalmazó adatbázisokat alkalmaztak. A UK Biobank adatbázisa viszont sokkal részletesebb, sokszorosan ellenőrzött, ezért pontosabb, valós egészségügyi adatokat tartalmaz.

A feltárt összefüggések és eredmények a nyilvánosan elérhető cikkben és egy hozzá tartozó internetes honlapon grafikus, interaktív formában is megtekinthetőek, segítve mind a gyógyszerkutatást, mind a multimorbiditás megértését, mind annak megelőzését. Az egymással kapcsolatban lévő kórképek közötti vonalak vastagsága jelenti az együttes előfordulást (minél vastagabb a vonal, annál erősebb a kapcsolat). Fontos viszont megjegyezni, hogy az élek nem a betegségek együttes előfordulásainak a valószínűségeit jelölik, és a rendszerszintű kapcsolatok miatt azt sem képes megjeleníteni a felület, hogy két betegség viszonylatában egymás megjelenését erősítik, vagy éppen gyengítik a betegségek, pusztán a rendszerszintű kapcsolatok meglétét reprezentálják.