Determinar los Biomarkers de la proteína para COPD del condensado exhalado del aire

La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (COPD) es una dolencia donde el daño a la aerovía lleva a una reacción inflamatoria crónica. En este caso estudie, los científicos de Pekín y los biomarkers nuevos determinados Shangai de la proteína del condensado exhalado del aire proporcionado por los pacientes COPD. Estas muestras eran analizadas por cromatografía líquida acopladas a la espectrometría de masa (LC-MS).

La investigación se ofrece en el gorrón de Proteomics.

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Pulmones contorneados en rojo
Mina mágica | Shutterstock

COPD se asocia a largos periodos de la inhalación del humo, e.g de los cigarrillos o del burning de biomateriales. El humo irrita los tejidos de las aerovías, sacando reacciones inflamatorias y posteriormente, respirando dificultades.

A finales de los escenarios de la enfermedad, la reacción inflamatoria no cesa cuando la exposición a las inhalaciones del humo termina. Por lo tanto, está de gran interés de determinar los nuevos biomarkers para la detección temprana de COPD.

La búsqueda para los biomarkers de COPD se ha centrado en el análisis del aire exhalado, que contiene los aerosoles producidos cuando el aire pasa a través de las aerovías. Las exhalaciones se atrapan generalmente en cámaras de la condensación mientras que los condensados exhalados del aire (EAC) que se pueden analizar por técnicas convencionales.

Mientras que varios biomarkers se han encontrado en la investigación anterior, las muestras de EAC son generalmente pequeñas y escasas para el análisis extenso. De hecho, las investigaciones anteriores tuvieron que utilizar muestras reunidas de EAC de pacientes o de participantes múltiples del mando, en vez de analizar cada uno individualmente.

Los investigadores los hospitales de la universidad de China y de Shangai en colaboración con científicos de CapitalBio Technology Inc. demostraron que las muestras de EAC de participantes individuales del estudio se pueden utilizar para el análisis del proteomics por cromatografía líquida del funcionamiento ultraalto nano acoplado a la espectrometría de masa de Orbitrap (nanoLC-Q-MS).

Etiqueta en masa en tándem que multiplexa para la alta producción Proteomics

Los investigadores conducto un estudio clínico con los pacientes no internados adultos de COPD envejecidos 40-75 años y compararon sus resultados contra participantes sanos del estudio del mismo rango de edad. Alrededor de 2ml las muestras de EACs cerco y la fracción de la proteína fue preparada para el proteomics por las técnicas estándar (purificación de la proteína seguida por la digestión enzimática a los fragmentos del péptido).

Para multiplexar, una etiqueta de la masa del tándem (TMT) fue utilizada. TMTs es moléculas con los grupos funcionales que reaccionan con las proteínas y los péptidos. En espectrometría de masa en tándem, estas etiquetas desintegran en fragmentos específicos con el perfil sabido de la espectrometría de masa (es decir señal de la masa-por-carga). Así, las muestras múltiples de la proteína se pueden analizar en una única corrida y discernir de la configuración de la fragmentación de la etiqueta individual de TMT.

La especificidad es lograda localizando los isótopos no radiactivos C-13 y N-15 en posiciones moleculares sabidas de diversas escrituras de la etiqueta de TMT, así que mientras que las diversas moléculas de TMT contienen el mismo número de isótopos del carbono y del nitrógeno y tienen la misma masa (son “isobáricas "), los fragmentos en el ms en tándem serán diverso dependiente en la situación de las escrituras de la etiqueta del isótopo.

Determinar nuevos Biomarkers de caminos inflamatorios

Los científicos determinaron 257 proteínas en sus muestras de EAC cuyo 234 proteínas fueron observadas en muestras pacientes de COPD y participantes sanos del estudio. En contraste con los estudios anteriores donde las muestras de varios participantes tuvieron que ser reunido debido al tamaño de muestra escaso, los investigadores mostraron así que los volúmenes del CA 2 ml EAC eran suficientes para el nanoLC sensible acoplado al ms de Orbitrap.

El análisis cuantitativo de la proteína reveló que 24 proteínas importante diferenciado fueron reguladas (DR), con 15 hacia arriba y 9 downregulated proteínas. De estas proteínas del dr, seis proteínas fueron encontradas que no habían sido observadas en estudios anteriores en COPD. Estas proteínas eran parte del camino mitógeno-activado de la cinasa (MAPK) de proteína, que es bien sabido para su papel en los caminos de la transmisión de señales para las reacciones inflamatorias.

¿Un Biomarker para la detección temprana o última de COPD?

La investigación sugirió que el proteomics de exhalaciones por LC-MS pueda indicar COPD, sin embargo, los biomarkers determinados necesitan ser validados en estudios clínicos adicionales, independientes.

Más importante, estudios más a largo plazo serán requeridos para demostrar en qué escenario de la progresión de COPD llegan a ser importantes los biomarkers, para determinar si pueden servir como indicadores temprano o del tarde-escenario de COPD. El estudio es autor de plan para evaluar esto en una juicio clínica cuyo la búsqueda del biomarker ofrecida aquí era la primera partición.

Fuente

Sun C y otros (2019). Proteomics del condensado exhalado de la respiración en COPD estable y de los mandos del non-COPD usando masa en tándem marca (TMTs) la espectrometría de masa con etiqueta cuantitativa: Un estudio experimental. Gorrón de Proteomics. DOI: 10.1016/j.jprot.2019.103392.

Acuses de recibo

Los autores del estudio reconocen el análisis del proteomics por CapitalBio Technology Inc., cuyos científicos no eran co-autores del estudio. Los autores observan que este estudio fue registrado en www.clinicaltrials.gov y recibieron la aprobación de la oficina del comité examinador de las instituciones de la Universidad de Pekín.

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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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