Egy specifikus vizelet-aminosav-profil jellemzi a vesekőben szenvedő embereket

1 Università Cattolica del Sacro Cuore, Róma, Olaszország

2 Fondazione Policlinico Universitario “Agostino Gemelli” IRCCS, Róma, Olaszország

3 Fizikai és Kémiai Tudományok Tanszék, Università degli Studi dell’Aquila, L'Aquila, Olaszország

4 Kémiai Tanszék, Sapienza Università di Roma, Róma, Olaszország

Absztrakt

Háttér. Az urolithiasis a húgyúti kőképződés folyamata. Etiológiája csak részben ismert, és jelenleg nincs hatékony terápiás megközelítés. A metabolomikát egyre inkább használják a biomarkerek felfedezésében, mivel képes azonosítani a releváns (pato) fiziológiai folyamatok mediátorait. Az aminosavak részt vehetnek a vesekő képződésében. Jelen tanulmány célja egy aminosav-aláírás jelenlétének vizsgálata a kőalapító vizeletben célzott metabolomikus megközelítéssel. Mód. 35 aminosavból és származékból álló panelt vizsgáltak UPLC-MS-sel 15 kőbeteg korábbi és 12 egészséges alany vizeletében. Részleges legkisebb négyzetek diszkrimináns analízist (PLS-DA) alkalmaztunk az esetek és a kontrollok aminosavprofiljainak meghatározására. Eredmények és vita. Megközelítésünk egy specifikus aminosav-ujjlenyomat meghatározásához vezetett vesekőben szenvedő embereknél. A kőképzők vizeletbeli aminosavprofilját alacsonyabb α-aminovajsav, aszparagin, etanol-amin, izoleucin, metionin, fenilalanin, szerin, triptofán és valin. A metabolomanalízis betekintést nyújthat az urolithiasis patofiziológiájába, és lehetővé teheti ennek az elterjedt állapotnak az időbeli nyomon követését.

1. Bemutatkozás

A metabolomika a sejtben, szövetben vagy organizmusban jelenlévő kis molekulák vizsgálata, amelyek mind a fiziológiai, mind a kóros körülmények között lejátszódó metabolikus folyamatok eredményeként alakulnak ki [14]. A metabolomika ezért a biomarkerek felfedezésének és a személyre szabott orvosi stratégiák kidolgozásának sarokkövévé vált [15].

Mind a célzott, mind a megcélzott metabolomikus megközelítéseket alkalmazták a nephrológiai kutatásokban a vesebetegség és annak szövődményeinek új markereinek azonosítására [16–18]. A közelmúltban egy NMR-alapú metabolomikus vizsgálat megállapította, hogy négy anyagcsere útvonal, beleértve a glioxilát és a dikarboxilát anyagcserét; glicin, szerin és treonin metabolizmusa; fenilalanin anyagcsere; és a citrát ciklus (TCA ciklus) szorosan összefüggenek a vesekővel [19].

Jelen vizsgálat célja egy urolithiasisban és egészséges kontrollban szenvedő betegek csoportjának aminosavprofiljának meghatározása volt célzott UPLC-MS módszerrel, többváltozós kemometriai elemzéssel kombinálva. Ez a megközelítés új betekintést nyújthat a fehérje/aminosav anyagcsere szerepére a vesekő képződésében és a biomarkerek jelöltjeiben az urolithiasis korai diagnosztizálásában.

2. Anyag és módszerek

2.1. A tanulmány résztvevői

Ezt a kísérleti tanulmányt keresztmetszeti, eset-ellenőrző vizsgálatként fogalmazták meg. Röviden, az írásos tájékoztatáson alapuló beleegyezés megszerzése után huszonnégy órás vizeletmintákat gyűjtöttünk a lithiasis miatt kórházba került betegek egy kis csoportjától (kőképzők, SF) az IRCCS Policlinico Gemelli Alapítvány Nefrológiai Osztályán, és a Laboratóriumi Osztályban elemeztük őket. Diagnosztikai terület. Minden beteg visszatérő kőképző volt, és az értékelés idején nem volt aktív farmakológiai kezelés. A vese lithiasis másodlagos okait kizárták. Azoknál a betegeknél, akiknek nemrégiben endourológiai eljárást vagy ureterális stenteltávolítást végeztek, a metabolikus értékelést az eljárástól számított legalább 3 hét elteltével végezték el. Egészséges alanyokat anamnézisben vesekő vagy súlyos urológiai problémák vettek kontrollnak (CNT). A gyűjtést követően az összes vizelet alikvotot az elemzésig azonnal -80 ° C-on tároltuk.

2.2. Vegyszerek és reagensek

Az aminosav standardokat a Sigma-tól (Saint Louis, MS, USA) szereztük be. Az izotóppal jelölt aminosav-standardok a Cambridge Isotope Laboratories-től (Andover, MA, USA) származnak. Az AccQ-Tag Ultra eluens koncentrátumokat és az AccQ-Tag Ultraderivatizáló készletet a Waters Corporation-től (Milford, MA, USA) vásároltuk. Az acetonitril (Merck KGaA, Németország). Ioncserélt víz származik (Merck KGaA, Németország).

2.3. Aminosav meghatározása

A metabolomikus analízishez a minta tisztítását és derivatizálását az AccQ-Tag kit (Waters Corporation, USA) segítségével végeztük a gyártó utasításainak megfelelően. Röviden, 50 μL mintát összekevertünk 100-tal μ10% L (

Belső standard keveréket tartalmazó szulfosalicilsav (50%) μM) és centrifugáljuk

3. Statisztikai adatok elemzése

3.1. Egyváltozós elemzés

Az SF-k és a CNT-k összehasonlítását a normál eloszlású folyamatos változókkal a

- teszt statisztikák. Mann-Whitney

tesztet alkalmaztunk a nem normálisan elosztott folyamatos adatok közötti különbségek számszerűsítésére.

Leíró elemzéseket a GraphPrism 5.03 szoftver (GraphPad Software, Inc., San Diego, Kalifornia) segítségével végeztünk, statisztikai szignifikancia értéke: