Identificação e quantificação de metabólitos perturbados em pacientes críticos usando metabolômica baseada em RMN

Resumo

A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) é usada para identificar desregulação nos metabólitos em pacientes com várias doenças. Essa técnica permite a quantificação dos metabólitos perturbados, desvendando os insights fisiopatológicos. Aqui, descrevemos o procedimento passo a passo da abordagem baseada em RMN para a caracterização metabólica dos pacientes.

Resumo

A metabolômica está emergindo como uma abordagem significativa para refletir a resposta do indivíduo às condições fisiopatológicas. A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) evoluiu como uma ferramenta para identificar desregulações metabólicas em pacientes gravemente enfermos que sofrem de condições como síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA), pancreatite aguda grave (SAP), lesão renal aguda (LRA) e sepse. Os dados espectrais da amostra de soro do grupo de estudo e controle são registrados usando um espectrômetro de RMN de 800 MHz e processados usando ferramentas de processamento e análise de RMN. Além disso, uma análise estatística rigorosa, como testes univariados e multivariados, é realizada para identificar metabólitos significativos, que são então identificados e quantificados com precisão usando o software de quantificação de metabólitos de RMN. Além disso, a análise de vias destaca os ciclos bioquímicos perturbados que resultam na gravidade da doença. Por meio dessa abordagem abrangente, os pesquisadores pretendem obter insights mais profundos sobre as alterações metabólicas associadas a essas doenças críticas, potencialmente abrindo caminho para uma melhor compreensão da doença e melhores estratégias de diagnóstico e tratamento.

Introdução

Apesar dos esforços contínuos para fornecer diagnóstico eficiente de doenças em todo o mundo, a terapia direcionada ainda não atingiu seu verdadeiro potencial. Várias abordagens, como transcriptômica, proteômica, etc., resultaram na identificação de vários biomarcadores, mas estes não tiveram utilidade clínica suficiente devido à falta de sensibilidade e especificidade ^1,2. A terapia direcionada é um grande desafio em algumas doenças multifatoriais, levando a uma maior mortalidade. Há necessidade de uma melhor compreensão do mecanismo subjacente e da fisi....

Protocolo

A aprovação ética (código IEC: 2022-71-PhD-126) foi obtida do IEC do Instituto de Pós-Graduação em Ciências Médicas Sanjay Gandhi (SGPGIMS), Lucknow. Foram obtidos consentimentos por escrito e informados dos pacientes ou de seus familiares para a realização do estudo e publicação dos dados para fins de pesquisa. Além disso, a pesquisa foi conduzida seguindo as diretrizes institucionais.

1. Desenho do estudo e liberação ética

1. Determine o tamanho da amostra para cada grupo. Revise cuidadosamente e estabeleça os critérios de seleção para os participantes. Além disso, se o desenho d....

Resultados

Para realizar um estudo metabolômico, é essencial determinar o tamanho da amostra e os grupos específicos que serão analisados. A seleção de um tamanho amostral adequado é essencial para a obtenção de resultados significativos que se correlacionem com precisão com a gravidade da doença⁴⁸. No entanto, neste trabalho em particular, usamos um pequeno tamanho de amostra para demonstrar as etapas envolvidas na identificação e quantificação de metabólito.......

Discussão

A metabolômica identifica e quantifica com eficiência os metabólitos, visando os ciclos metabólicos que se tornam perturbados durante a doença. A qualidade dos resultados depende da execução meticulosa de cada etapa da abordagem metabolômica. Cada estágio, desde a seleção e coleta da amostra até a identificação da via, é fundamental para identificar com precisão os principais fatores que contribuem para a doença. Antes de realizar a metabolômica, uma revisão completa d.......

Materiais

Name	Company	Catalog Number	Comments
Centirfuge	Sigma aldrich	3-18KS
Chenomx NMR suite	NMR Suite, v9, Chenomx Inc., Edmonton, Canada		NMR metabolite quantification software
Co-axial insert	Sigma aldrich	Z278513
Deuterim oxide	Sigma aldrich	151882
Eppendorf tubes	Tarsons	500020
Metaboanalyst	Wishart Research Group		Metabolomics statistical analysis software
NMR tube	Wilmad	Z412007	5mm diameter
Pipette	Eppendorf research plus	3123000039	0-100 μl
Sample collection vials	Tarsons cryo chill vials	523194
Sodium azide	Sigma aldrich	S2002
Sodium chloride crystal	Sigma aldrich	S9625
Sodium phosphate dibasic	Sigma aldrich	567550
Sodium phosphate monobasic	Sigma aldrich	S0751
Topspin 3.6.4	Bruker		NMR processing and analysis tool
Tsp salt	Sigma aldrich	269913