Valores de inflamación por espectrometría

Cuantificación de las proteínas de la inflamación de fase aguda mediante RMN

27.07.2023 - Alemania
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El análisis de todas las moléculas pequeñas de un organismo (el metaboloma) tiene un enorme potencial para el diagnóstico médico. Un equipo de investigación alemán lo está investigando con espectrometría de resonancia magnética nuclear (RMN). En un estudio publicado recientemente en Angewandte Chemie, cuantificaron proteínas de fase aguda a partir de muestras de suero que actúan como marcadores de enfermedades inflamatorias. Obtuvieron con éxito varios parámetros de diagnóstico a partir de un único y breve experimento de RMN.

© Wiley-VCH

Además de la genómica y la proteómica, la metabolómica se está consolidando como otro pilar de la investigación y el diagnóstico médicos. Los fluidos corporales como la sangre son mezclas muy complejas de compuestos sólo parcialmente conocidos. El análisis metabolómico es, por tanto, difícil y complejo. Un equipo dirigido por Ulrich L. Günther y Álvaro Mallagaray utiliza técnicas avanzadas de RMN para relacionar los metabolomas de células y organismos con las enfermedades.

La espectroscopia de RMN (RMN = resonancia magnética nuclear) se basa en el comportamiento -que varía en función del entorno químico- de los núcleos atómicos magnéticamente activos, principalmente el hidrógeno(1H) y el carbono(13C) bajo la influencia de un fuerte campo magnético externo. Gracias a este fenómeno, es posible obtener mediciones y espectros característicos. En el diagnóstico médico, este principio también se utiliza en forma de IRM (imágenes por resonancia magnética) para obtener imágenes de los tejidos.

En estudios anteriores, las mediciones de RMN del suero sanguíneo produjeron señales para bloques de construcción de carbohidratos especiales (resonancias de acetilos de carbohidratos N-acetilados) que están ligados a glicoproteínas de fase aguda. Estas proteínas que contienen carbohidratos surgen en casos de fuertes respuestas inmunitarias a la inflamación aguda. Además de los cambios en su concentración, su patrón de glicosilación -es decir, el tipo, número y disposición de sus bloques de carbohidratos- puede variar de forma específica según la enfermedad de que se trate.

El equipo empleó una serie de procesos de RMN diferentes para asignar completamente las señales de RMN del suero humano. Esto les llevó a la conclusión de que las dos señales más fuertes, designadas como glicoproteínas A y B, proceden de los bloques constructores de ácido N-acetilneuramínico y N-acetilglucosamina, respectivamente, lo que contradice una hipótesis propuesta en un estudio anterior. Mediante experimentos de RMN editados por difusión, pudieron demostrar que los componentes de estas señales pueden vincularse a proteínas específicas de fase aguda.

"Los espectros de RMN permiten cuantificar simultáneamente varias proteínas de la inflamación en fase aguda", según Ulrich L. Günther. "En 10-20 minutos se obtiene una firma proteo-metabolómica de RMN con un potencial diagnóstico significativo". Trabajando en las Universidades de Lübeck y Oldenburg, los Hospitales Universitarios de Greifswald y Lübeck, el Centro Universitario del Corazón de Lübeck y el Centro Alemán de Investigación Vascular Cardiogénica (Greifswald y Lübeck), el equipo pudo utilizar muestras de suero de pacientes con COVID-19 o shock cardiogénico, un peligroso efecto secundario de los infartos de miocardio. En comparación con las muestras de individuos sanos, hallaron cambios significativos en varias proteínas específicas de fase aguda en el suero. En el caso de la enfermedad de Parkinson, nuestro método proporciona un diagnóstico afirmativo, ya que los pacientes de Parkinson presentan una glicosilación muy específica en la sangre que no se da en personas sanas", añade Günther.

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