Identificando Biomarkers da proteína para COPD do condensado expirado do ar

A doença pulmonar obstrutiva crônica (COPD) é um problema médico onde dano à via aérea conduza a uma resposta inflamatório crônica. Estude neste caso, cientistas de Peking e biomarkers novos identificados Shanghai da proteína do condensado expirado do ar fornecido por pacientes com o COPD. Estas amostras foram analisadas pela cromatografia líquida acopladas à espectrometria em massa (LC-MS).

A pesquisa é caracterizada no jornal de Proteomics.

Faixa clara a:

Pulmões esboçados no vermelho
Mina mágica | Shutterstock

COPD é associado com os longos período da inalação do fumo, por exemplo dos cigarros ou do burning dos matérias biológicos. O fumo irrita os tecidos das vias aéreas, induzindo respostas inflamatórios e subseqüentemente, respirando dificuldades.

No final das fases da doença, a reacção inflamatório não cessa quando a exposição às inalações do fumo termina. Daqui, é do grande interesse identificar biomarkers novos para a detecção atempada de COPD.

A busca para biomarkers de COPD centrou-se sobre a análise do ar expirado, que contem os aerossóis produzidos quando o ar passa através das vias aéreas. As exalações são prendidas geralmente em câmaras da condensação enquanto os condensados expirados do ar (EAC) que podem ser analisados por técnicas convencionais.

Quando diversos biomarkers forem encontrados na pesquisa precedente, as amostras de EAC são geralmente pequenas e insuficientes para a análise extensiva. De facto, as investigações precedentes tiveram que usar amostras associadas de EAC dos pacientes ou dos participantes múltiplos do controle, em vez de analisar cada um individualmente.

Os pesquisadores hospitais da universidade de China e de Shanghai em colaboração com cientistas de CapitalBio Tecnologia Inc. demonstraram que as amostras de EAC dos participantes individuais do estudo podem ser usadas para a análise do proteomics pela cromatografia líquida do desempenho ultra-alto nano acoplada à espectrometria em massa de Orbitrap (nanoLC-Q-MS).

Etiqueta em massa em tandem que multiplexa para a produção alta Proteomics

Os investigador conduziram um estudo clínico com os pacientes não hospitalizados adultos de COPD envelhecidos 40-75 anos e compararam seus resultados contra participantes saudáveis do estudo da mesma faixa etária. Em torno de 2ml as amostras de EACs foram recolhidas e a fracção da proteína foi preparada para o proteomics por técnicas padrão (purificação da proteína seguida pela digestão enzimático aos fragmentos do peptide).

Para multiplexar, uma etiqueta em massa em tandem (TMT) foi usada. TMTs é moléculas com grupos funcionais que reagem com as proteínas e os peptides. Em tandem a espectrometria em massa, estas etiquetas desintegra-se em fragmentos específicos com perfil conhecido da espectrometria em massa (isto é sinal da massa-por-carga). Assim, as amostras múltiplas da proteína podem ser analisadas em uma única corrida e ser distinguidas do teste padrão da fragmentação da etiqueta individual de TMT.

A especificidade é conseguida encontrando os isótopos não-radioactivos C-13 e N-15 em posições moleculars conhecidas de etiquetas diferentes de TMT, assim que quando as moléculas diferentes de TMT contiverem o mesmo número de isótopos do carbono e do nitrogênio e tiverem a mesma massa (são “isobaric "), o MS dos fragmentos em tandem será dependente diferente no lugar das etiquetas do isótopo.

Identificando Biomarkers novos dos caminhos inflamatórios

Os cientistas identificaram 257 proteínas em suas amostras de EAC de que 234 proteínas foram observadas em amostras pacientes de COPD e em participantes saudáveis do estudo. Em contraste com os estudos precedentes onde as amostras de diversos participantes tiveram que ser associado devido ao insuficiente tamanho da amostra, os investigador mostraram assim que os volumes do CA 2 ml EAC eram suficientes para o nanoLC sensível acoplado à Senhora de Orbitrap.

A análise quantitativa da proteína revelou que 24 proteínas estiveram reguladas significativamente diferencial (DR), com 15 acima e 9 proteínas downregulated. Destas proteínas do Dr., seis proteínas foram encontradas que não tinham sido observadas em estudos precedentes em COPD. Estas proteínas eram parte do caminho mitogen-ativado da quinase (MAPK) de proteína, que é conhecido para seu papel em caminhos da sinalização para respostas inflamatórios.

Um Biomarker para a detecção adiantada ou atrasada de COPD?

A pesquisa sugeriu que o proteomics das exalações por LC-MS pudesse indicar COPD, contudo, os biomarkers identificados precisam de ser validados em estudos clínicos adicionais, independentes.

Mais importante ainda, uns estudos mais a longo prazo serão exigidos para demonstrar no que fase da progressão de COPD os biomarkers se tornem significativos, para determinar se podem servir como indicadores cedo ou da tarde-fase de COPD. O estudo é o autor do plano para avaliar este em um ensaio clínico de que a busca do biomarker caracterizada aqui era a primeira divisória.

Reconhecimentos

Os autores do estudo reconhecem a análise do proteomics por CapitalBio Tecnologia Inc., cujos os cientistas não eram co-autores do estudo. Os autores notam que este estudo estêve registrado em www.clinicaltrials.gov e receberam a aprovação do escritório da comissão de revisão das instituições da Universidade de Pequim.

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Last Updated: Sep 9, 2019

Christian Zerfaß, Ph.D.

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Christian Zerfaß, Ph.D.

Christian is an enthusiastic life scientist who wants to understand the world around us. He was awarded a Ph.D. in Protein Biochemistry from Johannes Gutenberg University in Mainz, Germany, in 2015, after which he moved to Warwick University in the UK to become a post-doctoral researcher in Synthetic Biology.

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