Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR
Η μεταβολομική μπορεί να οριστεί ως η ολοκληρωμένη ανάλυση όλων των μεταβολιτών (αποκαλούμενοι ως μεταβόλωμα) ενός απομονωμένου οργανισμού, κυτταρικού συστήματος, ιστού ή βιολογικού υγρού. Η προσέγγιση αυτή παρέχει το μεταβολικό φαινότυπο ενός βιολογικού συστήματος. Η μεταβολομική ανάλυση παρέχει τη...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2019
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12459 |
| id |
nemertes-10889-12459 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Μεταβολομική ανάλυση Φασματοσκοπία NMR Μεταβόλωμα Metabolomic analysis NMR spectroscopy Metabolome 570.285 |
| spellingShingle |
Μεταβολομική ανάλυση Φασματοσκοπία NMR Μεταβόλωμα Metabolomic analysis NMR spectroscopy Metabolome 570.285 Καραγκούνη, Ευδοκία Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| description |
Η μεταβολομική μπορεί να οριστεί ως η ολοκληρωμένη ανάλυση όλων των μεταβολιτών (αποκαλούμενοι ως μεταβόλωμα) ενός απομονωμένου οργανισμού, κυτταρικού συστήματος, ιστού ή βιολογικού υγρού. Η προσέγγιση αυτή παρέχει το μεταβολικό φαινότυπο ενός βιολογικού συστήματος. Η μεταβολομική ανάλυση παρέχει την αμερόληπτη ταυτοποίηση και ποσοτικοποίηση όλων των μεταβολιτών. Ο τομέας της μεταβολομικής συνδυάζει βιοχημικές οδούς, αναλυτικές τεχνικές και ποικίλες μεθόδους στατιστικής ανάλυσης. Μία από τις φασματοσκοπικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στις μελέτες αυτές είναι η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Η τεχνική αυτή παρέχει πληροφορίες για την ακριβή περιγραφή της φυσιολογικής κατάστασης ενός οργανισμού.
Η χρόνια νεφρική νόσος (CKD) έχει σύνθετη παθογένεια, η οποία συνεπάγεται την αλληλεπίδραση γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η CKD είναι το τελικό σημείο μιας σειράς νεφρικών και συστηματικών ασθενειών (χρόνια σπειραματονεφρίτιδα, νεφροπάθεια IgA, διαβητική νεφροπάθεια κλπ.). Τόσο η διάγνωση όσο και η σταδιοποίηση της CKD βασίζονται συνήθως στην απέκκριση της λευκωματίνης στα ούρα ή/και στην εκτίμηση του ρυθμού σπειραματικής διήθησης (eGFR). Ωστόσο, η εκτίμηση του GFR έχει περιορισμούς, επειδή επηρεάζεται από βιολογικούς παράγοντες όπως η ηλικία, το φύλο και η μυϊκή μάζα. Επίσης, οι κλινικοί βιοδείκτες της νεφρικής λειτουργίας που χρησιμοποιούνται σήμερα, (άζωτο ουρίας αίματος και κρεατινίνη ορού) δεν είναι αρκετά εξειδικευμένοι. Οι περιορισμοί αυτοί δημιουργούν την απαίτηση να ανακαλυφθούν νέοι δείκτες της ασθένειας.
Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ταυτοποίηση μεταβολιτών, μέσω ανάλυσης NMR φασμάτων από δείγματα ούρων από υγιή άτομα και ασθενείς με CKD, με στόχο την διερεύνηση της παθογένειας των ασθενειών, που προκαλούν τη νεφρική νόσο και τη μελέτη της εξέλιξης της νόσου. Τα δείγματα ούρων επιλέχθηκαν για την ανάλυση, καθώς τα ούρα είναι ένα βιολογικό υγρό πλούσιο σε μεταβολίτες και ο τρόπος συλλογής τους είναι μη-επεμβατικός. Η ανάλυση των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια της φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) και μέσω της στατιστικής ανάλυσης που ακολούθησε παρατηρήθηκαν μεταβολές στα επίπεδα αρκετών μεταβολιτών, που αντανακλούν σημαντικές αλλαγές σε κύρια μεταβολικά μονοπάτια.
Η ανάλυση των φασμάτων NMR από δείγματα ούρων ασθενών και υγειών ατόμων έχει δώσει μία εικόνα για τις ομοιότητες και τις διαφορές των μεταβολιτών τους, όμως είναι αναγκαία η περαιτέρω διερεύνηση των αποτελεσμάτων και η αύξηση του αριθμού των εξεταζόμενων δειγμάτων. |
| author2 |
Σπυρούλιας, Γεώργιος |
| author_facet |
Σπυρούλιας, Γεώργιος Καραγκούνη, Ευδοκία |
| format |
Thesis |
| author |
Καραγκούνη, Ευδοκία |
| author_sort |
Καραγκούνη, Ευδοκία |
| title |
Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_short |
Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_full |
Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_fullStr |
Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_full_unstemmed |
Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR |
| title_sort |
μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας nmr |
| publishDate |
2019 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12459 |
| work_keys_str_mv |
AT karankounēeudokia metabolomikēanalysēbiologikōnygrōnmesōphasmatoskopiasnmr AT karankounēeudokia metabolomicanalysisofbiofluidsbynmrspectroscopy |
| _version_ |
1771297239930503168 |
| spelling |
nemertes-10889-124592022-09-05T14:08:20Z Μεταβολομική ανάλυση βιολογικών υγρών, μέσω φασματοσκοπίας NMR Metabolomic analysis of biofluids by NMR spectroscopy Καραγκούνη, Ευδοκία Σπυρούλιας, Γεώργιος Σπυρούλιας, Γεώργιος Πάϊρας, Γεώργιος Γούμενος, Δημήτριος Karagkouni, Evdokia Μεταβολομική ανάλυση Φασματοσκοπία NMR Μεταβόλωμα Metabolomic analysis NMR spectroscopy Metabolome 570.285 Η μεταβολομική μπορεί να οριστεί ως η ολοκληρωμένη ανάλυση όλων των μεταβολιτών (αποκαλούμενοι ως μεταβόλωμα) ενός απομονωμένου οργανισμού, κυτταρικού συστήματος, ιστού ή βιολογικού υγρού. Η προσέγγιση αυτή παρέχει το μεταβολικό φαινότυπο ενός βιολογικού συστήματος. Η μεταβολομική ανάλυση παρέχει την αμερόληπτη ταυτοποίηση και ποσοτικοποίηση όλων των μεταβολιτών. Ο τομέας της μεταβολομικής συνδυάζει βιοχημικές οδούς, αναλυτικές τεχνικές και ποικίλες μεθόδους στατιστικής ανάλυσης. Μία από τις φασματοσκοπικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στις μελέτες αυτές είναι η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). Η τεχνική αυτή παρέχει πληροφορίες για την ακριβή περιγραφή της φυσιολογικής κατάστασης ενός οργανισμού. Η χρόνια νεφρική νόσος (CKD) έχει σύνθετη παθογένεια, η οποία συνεπάγεται την αλληλεπίδραση γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η CKD είναι το τελικό σημείο μιας σειράς νεφρικών και συστηματικών ασθενειών (χρόνια σπειραματονεφρίτιδα, νεφροπάθεια IgA, διαβητική νεφροπάθεια κλπ.). Τόσο η διάγνωση όσο και η σταδιοποίηση της CKD βασίζονται συνήθως στην απέκκριση της λευκωματίνης στα ούρα ή/και στην εκτίμηση του ρυθμού σπειραματικής διήθησης (eGFR). Ωστόσο, η εκτίμηση του GFR έχει περιορισμούς, επειδή επηρεάζεται από βιολογικούς παράγοντες όπως η ηλικία, το φύλο και η μυϊκή μάζα. Επίσης, οι κλινικοί βιοδείκτες της νεφρικής λειτουργίας που χρησιμοποιούνται σήμερα, (άζωτο ουρίας αίματος και κρεατινίνη ορού) δεν είναι αρκετά εξειδικευμένοι. Οι περιορισμοί αυτοί δημιουργούν την απαίτηση να ανακαλυφθούν νέοι δείκτες της ασθένειας. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ταυτοποίηση μεταβολιτών, μέσω ανάλυσης NMR φασμάτων από δείγματα ούρων από υγιή άτομα και ασθενείς με CKD, με στόχο την διερεύνηση της παθογένειας των ασθενειών, που προκαλούν τη νεφρική νόσο και τη μελέτη της εξέλιξης της νόσου. Τα δείγματα ούρων επιλέχθηκαν για την ανάλυση, καθώς τα ούρα είναι ένα βιολογικό υγρό πλούσιο σε μεταβολίτες και ο τρόπος συλλογής τους είναι μη-επεμβατικός. Η ανάλυση των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια της φασματοσκοπίας πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) και μέσω της στατιστικής ανάλυσης που ακολούθησε παρατηρήθηκαν μεταβολές στα επίπεδα αρκετών μεταβολιτών, που αντανακλούν σημαντικές αλλαγές σε κύρια μεταβολικά μονοπάτια. Η ανάλυση των φασμάτων NMR από δείγματα ούρων ασθενών και υγειών ατόμων έχει δώσει μία εικόνα για τις ομοιότητες και τις διαφορές των μεταβολιτών τους, όμως είναι αναγκαία η περαιτέρω διερεύνηση των αποτελεσμάτων και η αύξηση του αριθμού των εξεταζόμενων δειγμάτων. Metabolomics can be defined as the comprehensive analysis of all metabolites (known as the metabolome) of an isolated organism, cell system, tissue or biological fluid. This approach provides the metabolic phenotype of the biological system. Metabolomic analysis should provide the unbiased identification and quantification of all metabolites. The scientific field of metabolomics combines biochemical pathways, analytical techniques, and a variety of statistical analysis methods. One of the spectroscopical techniques that is used in this study is nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). NMR metabolomics provides information for accurately describing the physiological state of an organism. Chronic Kidney Disease (CKD) has complex pathogenesis, involving the interplay of genetic and environmental factors. CKD is the end point of a number of renal and systemic diseases (chronic glomerulonephritis, IgA nephropathy, diabetic nephropathy, etc.). Both diagnosis and staging of CKD are usually based on urinary albumin excretion and/or estimated glomerular filtration rate (eGFR). However the estimation of GFR has limitations, because is influenced by biological factors such as age, sex and muscle mass. Also the traditional clinical biomarkers of renal function (blood urea nitrogen and serum creatinine) are not specific enough [2]. For this reason, new validated metabolic biomarkers of CKD are needed. The aim of the present study is to identify metabolites, by the NMR analysis of urine samples from healthy individuals and CKD patients, which can be used as biomarkers of CKD. The results of this analysis will provide information for the understanding of the pathological mechanisms of CKD, the pathophysiolocial status of the organism and progression of CKD, from early stages of the disease. As urine is a biological fluid collected in a non-invasive manner and particularly rich in metabolites, urine samples were selected for the subsequent analysis. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used for the assessment of the urinary metabolic profiles, while multivariate and univariate statistics contributed to the observation of several metabolic alterations. Analysis of the NMR spectra reveals significant differences in the urine metabolic profiles of CKD patients when compared to healthy controls, reflecting significant changes in major metabolic pathways. Analysis of NMR spectra of urine samples from patients and healthy donors provides an insight into the similarities and differences of their metabolites. However further investigation of the results and increase in the number of samples tested is necessary. 2019-08-09T12:02:13Z 2019-08-09T12:02:13Z 2019-05-22 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12459 gr 0 application/pdf |
