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Articolo metodologico

Fingerprinting Cardiolipin nei leucociti mediante spettrometria di massa per una diagnosi rapida della sindrome di Barth

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DOI:

10.3791/63552

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23 marzo 2022

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo protocollo mostra come ottenere una "impronta digitale" spettrometrica di massa della cardiolipina leucocitaria per la diagnosi della sindrome di Barth. La valutazione dell'elevato rapporto tra monolisocardiolipina e cardiolipina discrimina i pazienti con sindrome di Barth dai pazienti con insufficienza cardiaca di controllo con sensibilità e specificità al 100%.

Abstract

La cardiolipina (CL), un fosfolipide dimerico che trasporta quattro catene di acidi grassi nella sua struttura, è il marcatore lipidico dei mitocondri, in cui svolge un ruolo cruciale nel funzionamento della membrana interna. Il suo metabolita monolysocardiolipin (MLCL) è fisiologicamente quasi assente nell'estratto lipidico delle cellule animali e il suo aspetto è il segno distintivo della sindrome di Barth (BTHS), una malattia genetica rara e spesso mal diagnosticata che causa una grave cardiomiopatia nell'infanzia. Il metodo qui descritto genera una "impronta digitale cardiolipina" e consente un semplice dosaggio dei livelli relativi delle specie CL e MLCL nei profili lipidici cellulari. Nel caso dei leucociti, è necessario solo 1 mL di sangue per misurare il rapporto MLCL/CL tramite ionizzazione laser di desorbimento assistita da matrice - tempo di volo/spettrometria di massa (MALDI-TOF/MS) entro appena 2 ore dal prelievo di sangue. Il test è semplice e può essere facilmente integrato nel lavoro di routine di un laboratorio di biochimica clinica per lo screening per BTHS. Il test mostra una sensibilità e una specificità al 100% per BTHS, rendendolo un test diagnostico adatto.

Introduzione

La sindrome di Barth (BTHS) è una rara malattia legata all'X caratterizzata da cardiomiopatia ad esordio precoce, miopatia del muscolo scheletrico, ritardo della crescita, neutropenia, disfunzione variabile della catena respiratoria mitocondriale e struttura mitocondriale anormale 1,2,3,4,5. BTHS ha una prevalenza di un caso per milione di maschi con attualmente meno di 250 casi noti in tutto il mondo, anche se è ampiamente accettato che la malattia è sottodiagnosticata 2,6

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Protocollo

Campioni di sangue di donatori sani e pazienti con insufficienza cardiaca sono stati raccolti presso l'Ospedale Policlinico di Bari (Italia), mentre campioni di pazienti BTHS sono stati ottenuti dalla clinica BTHS del Servizio Sanitario Nazionale del Regno Unito presso il Bristol Royal Hospital for Children (Regno Unito). Sono stati ottenuti il consenso informato scritto di donatori, pazienti e genitori sani (se del caso) e le approvazioni dei rispettivi comitati etici.

NOTA: Se non utilizzato immediatamente, il sangue (in tubo gel K-EDTA) può essere conservato a 4 °C per un massimo di 24-48 ore.

1. Isolame....

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Risultati

In questo studio è stato descritto un metodo semplice e rapido per isolare i leucociti da 1 mL di sangue intero e ottenere l'impronta digitale CL mediante MALDI-TOF/MS (vedere Figura 2). La Figura 3 mostra il confronto tra l'impronta digitale CL rappresentativa dei leucociti, ottenuta da soggetti di controllo e giovani ragazzi BTHS, nell'intervallo di massa CL e MLCL (m/z). La Tabella 1 elenca le specie CL e MLCL rilevate in questi spet.......

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Discussione

La sindrome di Barth è un errore congenito del metabolismo e una condizione che cambia la vita che è probabile che sia sotto-diagnosticata 2,6. Come accennato in precedenza, un fattore che contribuisce può essere la mancanza di un test diagnostico semplice. Qui, è stato descritto un metodo semplice e veloce per misurare il rapporto MLCL / CL da MALDI-TOF / MS nei leucociti per lo screening BTHS. Inoltre, gli spettrometri di massa MALDI-TOF sono ampiamente di.......

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Dichiarazioni

Tutti gli autori dichiarano che lo studio è stato condotto in assenza di qualsiasi relazione commerciale o finanziaria che potrebbe essere interpretata come un potenziale conflitto di interessi.

Ringraziamenti

Siamo grati alle persone con BTHS e alle loro famiglie per aver partecipato alla nostra ricerca. Ringraziamo la Barth Syndrome Foundation US e il Barth Syndrome UK Trust per il loro sostegno e per aver aiutato con la raccolta dei campioni di sangue all'incontro annuale a Bristol. Questo studio è stato finanziato da Barth Syndrome Foundation US, Barth Italia Onlus e Regione Puglia.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1,1′,2,2′-tetratetradecanoyl cardiolipinaAvanti Polar Lipids750332Lipid standard per la calibrazione MALDI-TOF
1,1′ 2,2′-tetra- (9Z-ottadecenoil) cardiolipinaAvanti Polar Lipids710335Standard lipidico per la calibrazione MALDI-TOF
1,2-di- (9Z-esadecenoil)-sn-glicero-3-fosfoetanolamminaAvanti Polar Lipids878130Standard lipidico per la calibrazione MALDI-TOF
1,2-ditetradecanoyl-sn-glicero-3-phosphateAvanti Polar Lipids830845Standard lipidico per la calibrazione MALDI-TOF
1,2-ditetradecanoil-sngliccero-3-fosfo-(1′-rac-glicerolo)Avanti Polar Lipids840445Standard lipidico per la calibrazione MALDI-TOF
1,2-ditetradecanoyl-sn-glicero-3-fosfo-L-serinaAvanti Polar Lipids840033Lipid standard per la calibrazione MALDI-TOF
2-Propanolo, reagente ACS, ≥ 99,5%Merck Life Science S.r.l.
9-Aminoacridina emiidrato, 98%Acros Organics134410010
Acetonitrile, reagente ACS, ≥ 99,5%Merck Life Science S.r.l.
Cloroformio, reagente ACS, ≥ 99,8%Merck Life Science S.r.l.
destrano da Leuconostoc spp. Mr 450.000-650.000Merck Life Science S.r.l.31392
Analisi della flessione 3.3Bruker DaltonicsSoftware
Spettrometro di massa MALDI-TOF Microflex LRFBruker Daltonics
Microsoft ExcelMicrosoft OfficeSoftware
OmniPur 10X PBS Concentrato liquidoMerck Life Science S.r.l.6505-OP
Cloruro di potassio, reagente ACS, 99,0-100,5%Merck Life Science S.r.l.P3911
Cloruro di sodio, reagente ACS, ≥ 99,0%Merck Life Science S.r.l.S9888
190764360457319988

Riferimenti

  1. Barth, P. G., et al. X-linked cardioskeletal myopathy and neutropenia (Barth syndrome): respiratory-chain abnormalities in cultured fibroblasts. Journal of Inherited Metabolic Disease. 19 (2), 157-160 (1996).
  2. Steward, C. G., et al.

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Ristampe e permessi

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