Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Identificación y cuantificación de metabolitos alterados en pacientes críticos mediante metabolómica basada en RMN

1.8K visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/67319

⸱

29 de noviembre de 2024

 ,  ,  , 

En este artículo

Resumen

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) se utiliza para identificar la desregulación de los metabolitos en pacientes con diversas enfermedades. Esta técnica permite la cuantificación de los metabolitos alterados, desentrañando los conocimientos fisiopatológicos. Aquí, describimos el procedimiento paso a paso del enfoque basado en RMN para la caracterización metabólica de los pacientes.

Resumen

La metabolómica está emergiendo como un enfoque importante para reflejar la respuesta del individuo a las condiciones fisiopatológicas. La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) ha evolucionado como una herramienta para identificar desregulaciones metabólicas en pacientes críticamente enfermos afectados por afecciones como el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA), la pancreatitis aguda grave (SAP), la lesión renal aguda (LRA) y la sepsis. Los datos espectrales de la muestra de suero del grupo de estudio y control se registran utilizando un espectrómetro de RMN de 800 MHz y se procesan utilizando herramientas de procesamiento y análisis de RMN. Además, se realiza un riguroso análisis estadístico, como pruebas univariantes y multivariantes, para identificar metabolitos significativos, que luego se identifican y cuantifican con precisión mediante el software de cuantificación de metabolitos de RMN. Además, el análisis de las vías pone de manifiesto los ciclos bioquímicos desquiciados que dan lugar a la gravedad de la enfermedad. A través de este enfoque integral, los investigadores pretenden obtener una visión más profunda de las alteraciones metabólicas asociadas con estas enfermedades críticas, lo que podría allanar el camino para una mejor comprensión de la enfermedad y mejores estrategias de diagnóstico y tratamiento.

Introducción

A pesar de los continuos esfuerzos para proporcionar un diagnóstico eficiente de enfermedades en todo el mundo, la terapia dirigida aún no ha alcanzado su verdadero potencial. Diversos abordajes, como la transcriptómica, la proteómica, etc., han permitido identificar varios biomarcadores, pero estos no han tenido suficiente utilidad clínica debido a la falta de sensibilidad y especificidad 1,2. La terapia dirigida es un gran desafío en algunas enfermedades multifactoriales, lo que eventualmente conduce a una mayor mortalidad. Es necesario comprender mejor....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

La aprobación ética (código IEC: 2022-71-PhD-126) se obtuvo del IEC del Instituto de Postgrado de Ciencias Médicas Sanjay Gandhi (SGPGIMS), Lucknow. Se obtuvieron los consentimientos escritos e informados de los pacientes o sus familiares para realizar el estudio y publicar los datos con fines de investigación. Además, la investigación se llevó a cabo siguiendo los lineamientos institucionales.

1. Diseño del estudio y autorización ética

  1. Determine el tamaño de la muestra para cada grupo. Revisar cuidadosamente y establecer los criterios de selección de los participantes. Además, si el diseño del estudio requiere ....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

Para llevar a cabo un estudio de metabolómica, es fundamental determinar el tamaño de la muestra y los grupos específicos que se van a analizar. La selección de un tamaño de muestra adecuado es esencial para obtener resultados significativos que se correlacionen con precisión con la gravedad de la enfermedad48. Sin embargo, en este trabajo en particular, utilizamos un tamaño de muestra pequeño para demostrar los pasos involucrados en la identificación y cuantificación de metabolitos utilizando met.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

La metabolómica identifica y cuantifica eficientemente los metabolitos, centrándose en los ciclos metabólicos que se alteran durante la enfermedad. La calidad de los resultados depende de la ejecución meticulosa de cada paso en el enfoque metabolómico. Cada etapa, desde la selección y recolección de muestras hasta la identificación de la vía, es fundamental para identificar con precisión los factores primarios que contribuyen a la enfermedad. Antes de realizar la metabolómica, es esencia.......

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

Los autores declaran no tener ningún interés financiero contrapuesto.

Agradecimientos

AS agradece a la Academia de Investigación Científica e Innovadora (AcSIR) por el registro (Nº de registro 10BB22A71002). AS también reconoce a la Organización de Investigación y Desarrollo de Defensa (DRDO) por la beca. Agradecemos al Centro de Investigación Biomédica (CBMR) por proporcionar la instalación de espectrómetro de RMN de 800 MHz y la financiación a través del proyecto intramuros (CBMR/IMR/0008/2021). También agradecemos al Departamento de Medicina de Cuidados Críticos (CCM), SGPGIMS, por su apoyo constante. Agradecemos la ayuda de muchas enfermeras, así como, lo que es más importante, los pacientes inscritos en este estud....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
CentirfugeSigma aldrich3-18KS
Chenomx NMR suite Suite de resonancia magnética, v9, Chenomx Inc., Edmonton, CanadáSoftware de cuantificación de metabolitos de RMN
Inserto coaxialSigma aldrichZ278513
Óxido de DeuterimSigma aldrich 151882
EppendorfTarsons500020
MetaboanalistaGrupoSoftware de análisis estadístico de metabolómica
Tubo de RMNWilmadZ4120075 mm de diámetro
Pipeta Eppendorf research plus31230000390-100 μ l
Viales de recogida de muestrasViales de enfriamiento criogénico Tarsons523194
Azida de sodioSigma aldrichS2002
Cristal de cloruro de sodioSigma aldrichS9625
Fosfato de sodio dibásicoSigma aldrich567550
Fosfato de sodio monobásicoSigma aldrichS0751
Topspin 3.6.4Herramienta de procesamiento y análisis de RMNBruker
Tsp saltSigma aldrich269913
Tubos de de Investigación Wishart

Referencias

  1. Rubenfeld, G. D. Confronting the frustrations of negative clinical trials in acute respiratory distress syndrome. Ann. Am. Thorac. Soc. 12 (Supplement 1), S58-S63 (2015).
  2. Ware, L. B., et al. Prognos....

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Explorar más artículos

Metabolómica por RMNcuantificación de metabolitosmetabolómica del SDRAespectroscopia de RMN de sueroperfil metabólicoanálisis de componentes principalesanálisis de biomarcadoresanálisis de vías metabólicasdesregulación del lactato