Errores innatos del metabolismo. avances en el diagnostico y terapeutica / Inborn errors of metabolism. Advances in diagnosis and therapeutic

Resumen Las novedades en el campo de los errores innatos del metabolismo (EIM) son espectaculares. Se han descrito nuevos EIM, se conoce mejor sus bases fisiopatológicas y las implicaciones para el organismo. Con la llegada de las nuevas técnicas de metabolómica, lípidomica y genómica se han multiplicado los avances en el diag nóstico y permiten explorar nuevas opciones terapéu ticas. Se ha establecido una nueva clasificación de los EIM en base a los más de 1.450 EIM identificados. Está irrumpiendo una nueva especialidad, que es la medici na metabólica. El cribado neonatal se estáempezando a universalizar y nos permite hoy en día, con tándem masas, el diagnóstico de más de 20 enfermedades me tabólicas del período neonatal que tienen opciones de tratamiento. Se están creando unidades de EIM para adultos para seguir niños con EIM que sobreviven a la enfermedad y con cada vez mejor calidad de vida y se diagnostican EIM que debutan en la adolescencia o laedad adulta. Aparecen las terapias personalizadas y las guías de práctica clínica para muchos EIM. Finalmente están emergiendo cada vez nuevas opciones terapéuticas que permiten una mayor supervivencia y mejor calidad de vida. La terapia génica convencional ya se está aplicando en algunos EIM.Sin embargo, las estrategias de edición de genes con terapias de ARN pueden permitir corregir la mutación genética mini mizando los problemas asociados con la terapia génica de compensación convencional.

Abstract The advances in the field of inborn errors of metabo lism (IEM) are spectacular. New IEM have been described, their pathophysiological bases and implications for the organism are better known. With the advent of new metabolomics, lipidomics and genomics techniques, advances in diagnosis have multiplied and allow new therapeutic options to be explored. A new IEM classi fication has been established based on the more than 1.450 IEM identified. A new specialty is emerging, which is metabolic medicine. Neonatal screening is becom ing universal and allows us today, with tandem mass, to diagnose more than 20 metabolic diseases of the neonatal period, with treatment options. IEM units for adults are being created to follow-up children with IEM who survive the disease and with an increasingly better quality of life, and some IEM that start in adolescence or adulthood are diagnosed. Personalized therapies and clinical practice guidelines appear for any IEM. Finally, new therapeutic options are emerging day to day that allow a longer survival and better quality of life. Con ventional gene therapy is already being applied in some IEM. However, gene editing strategies with RNA thera pies may allow the correction of the genetic mutation, minimizing the problems associated with conventional compensation gene therapy.

The associations between metabolic profiles and sexual and physical abuse in depressed adolescent psychiatric outpatients: an exploratory pilot study.

Background: Sexual and physical abuse have been associated with long-term systemic alterations such as low-grade inflammation and changes in brain morphology that may be reflected in the metabolome. However, data on the metabolic consequences of sexual and physical abuse remain scarce.Objective: This pilot study sought to investigate changes in the metabolite profile related to sexual and physical abuse in depressed adolescent psychiatric outpatients.Method: The study included 76 patients aged 14-18 years, whose serum samples were analysed with a targeted metabolite profiling methodology. We estimated the associations between metabolite concentrations and the Trauma and Distress Scale (TADS) Sexual and Physical Abuse factor scores using three linear regression models (one unadjusted and two adjusted) per metabolite and trauma type pair. Additional variables in the two adjusted models were 1) the lifestyle indicators body mass index, tobacco use, and alcohol use, and 2) depression scores and the chronicity of depression.Results: TADS Sexual Abuse scores associated positively with homogentisic acid, as well as cystathionine, and negatively with choline in linear regression analysis, whereas TADS Physical Abuse scores associated negatively with AMP, choline, γ-glutamyl cysteine and succinate, and positively with D-glucuronic acid.Conclusions: This pilot study did not include a healthy control group for comparison and the cohort was relatively small. Nevertheless, we observed alterations in metabolites related to one-carbon metabolism, mitochondrial dysfunction, oxidative stress, and inflammation in depressed patients with a history of sexual or physical abuse.

Metabolomic profiles associate with sexual or physical abuse.Metabolites relate to mitochondria, one-carbon, oxidative stress, and inflammation.Metabolomics a possible tool for precision psychiatry in the future.

Aplicación de modelos metabolómicos para la identificación de EPOC en poblaciones expuestas a humo de leña en una comunidad indígena de México / Application of metabolomic models for the identificaron of coPD in populations exposed to wood smoke in an indigenous community in Mexico

Resumen Propósito: Para la evaluación metabólica de la fisiopatología pulmonar se utiliza principalmente el aliento exhalado, el cual ha tomado una gran relevancia como método de diagnóstico no invasivo, de bajo costo, rápido y seguro. El objetivo del presente estudio fue aplicar modelos metabolómicos para la identificación de la Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC) en población vulnerable expuesta a la quema de biomasa en una comunidad indígena de México. Métodos: El estudio se conformó por 142 participantes, 44 pacientes con EPOC asociado a la quema de biomasa, 60 controles y 38 población indígena expuesta a la quema de biomasa (PIE). Las muestras de aliento exhalado se analizaron mediante una nariz electrónica (HERACLES II, Alpha MOS). Con los datos obtenidos se realizó un Análisis Canónico de Coordenadas principales (CAP), que fue utilizado para la predicción de EPOC de la PIE y se determinó la concentración de 1-hidroxipireno (1-OHP) en muestras de orina. Resultados: Se logró identificar un total 59 COVs en las muestras de aliento exhalado de los grupos de estudio, los cuales se utilizaron para establecer un modelo de discriminación entre la huella química del grupo de pacientes con EPOC y el grupo control. El modelo CAP indicó una separación entre las huellas químicas de los pacientes con EPOC y sujetos sanos, con una correcta predicción de 91,34%, con una sensibilidad y especificidad de 93,2 y 96,7% respectivamente. Se encontraron 10 participantes de la PIE con patrón obstructivo y una alta concentración de 1-OHP, determinando que existe una concentración del 1,31 ± 0,67gg/mol de creatinina. Esta concentración se encuentra más de 5 veces arriba de los valores de referencia establecidos en el 2001, que es de 0,24 gg/mol de creatinina. Al comparar los resultados de la huella química de la PIE se posicionó en el grupo de EPOC. Conclusión: Se logró obtener un diagnóstico oportuno en población vulnerable mediante el uso de la metabolómica y se demostró la exposición y los efectos pulmonares en población indígena de San Luis Potosí.

Abstract Purpose: to evaluate metabolic disorders of the pathophysiology of the lung, the exhaled breath is mainly used, this has become highly relevant as a non-invasive, low-cost, fast and safe diagnostic method. The objective of this study is to apply metabolomic models for the identification of Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) in a vulnerable population exposed to biomass burning in an indigenous community in Mexico. Methods: The study consisted of 142 participants, 44 patients with COPD associated with biomass burning, 60 controls and 38 indigenous population exposed to biomass burning (PIE). Exhaled breath samples were analyzed using an electronic nose (HERACLES II, Alpha MOS). With the data obtained, a Canonical Analy-sis of Principal Coordinates (CAP) was performed, which was used for the prediction of COPD of IEP and the concentration of 1-hydroxypyrene (1-OHP) in urine samples was determined. Results: A total of 59 VOCs were identified in the exhaled breath samples of the study groups, which were used to establish a discrimination model between the chemical fingerprint of the COPD patient group and the control group. The CAP model indicated a separation between the chemical fingerprints of COPD patients and healthy subjects, with a correct prediction of 91,34%, with a sensitivity and specificity of 93,2 and 96,7%, respectively. 10 IEP participants with an obstructive pattern and a high concentration of 1-OHP were found, determining that there is a concentration of 1,31 ± 0,67gg/mol of creatinine. This concentration is more than 5 times above the reference values established in 2001, which is 0,24 -jg/mol of creatinine. When comparing the results of the Chemical fingerprint of the PIE, it was positioned in the COPD group. Conclusion: It was possible to obtain an opportune diagnosis in a vulnerable population using metabolomics and exposure and pulmonary effects were demonstrated in the indigenous population of San Luis Potosí.

Bioprospecting as a strategy for conservation and sustainable use of the Brazilian Flora / Bioprospecção como estratégia para a conservação e uso sustentável da Flora Brasileira

Abstract In Brazil, research with natural products had a strong impulse when FAPESP supported the creation of the Laboratory of Chemistry of Natural Products of the Institute of Chemistry of USP (1966). In 1999, FAPESP launched the Research Program in the Characterization, Conservation, Restoration and Sustainable Use of Biodiversity (BIOTA-FAPESP), which intensified the sustainable exploitation of biodiversity, and which evolved to form the Biota Network for Bioprospection and Bioassays (BIOprospecTA), which integrates groups from all over the country, optimizing the use of the skills already installed for the bioprospecting of microorganisms, plants, invertebrates, vertebrates and marine organisms. Of the 104 projects related to plant sciences, 35 carried out bioprospection of Brazilian flora, belonging to the areas of Chemistry, Botany, Genetics, Plant Physiology, Plant Morphology, Plant (Chemo)taxonomy, Ecosystem Ecology, Plant Genetics. Physical Sciences, Forest Resources, Forestry Engineering, Agronomy, leading to thousands of publications, engagement of hundreds of students and a deeper understanding of natural products in different biological models through macromolecules analysis aided by computational and spectrometric strategies, in addition to pharmacological evaluations. The development of omics approaches led to a more comprehensive view of the chemical profile of an organism, and enabled integrated and concomitant studies of several samples, and faster annotation of known molecules, through the use of hyphenated and chemometric techniques, and molecular networking. This also helped to overcome the lack of information on the safety and efficacy of herbal preparations, in projects dealing with the standardization of herbal products, according to international standards. The BIOTA-FAPESP program has also focused on environmental aspects, in accordance with the principles of Green Chemistry and has had positive effects on international collaboration, on the number and impact of scientific publications and on partnership with companies, a crucial step to add value and expand the production chain of bioproducts. Also, the compilation, systematization and sharing of data were contemplated with the creation of the NUBBEDB database, of free access, and that integrates with international databases (ACD/labs, American Chemical Society - ACS), helping researchers and companies in the development from different areas of science, technology, strengthening the bioeconomy and subsidizing public policies.

Resumo No Brasil, as pesquisas com produtos naturais tiveram um forte impulso quando a FAPESP apoiou a criação do Laboratório de Química de Produtos Naturais do Instituto de Química da USP (1966). Em 1999, a FAPESP lançou o Programa de Pesquisa em Caracterização, Conservação, Restauração e Uso Sustentável da Biodiversidade (BIOTA-FAPESP), que intensificou a exploração sustentável da biodiversidade, e que evoluiu para formar a Rede Biota de Bioprospecção e Bioensaios (BIOprospecTA), que integra grupos de todo o país, otimizando o aproveitamento das competências já instaladas para a bioprospecção de microrganismos, plantas, invertebrados, vertebrados e organismos marinhos. Dos 104 projetos relacionados às ciências vegetais, 35 realizaram a bioprospecção da flora brasileira, em diversas áreas como Química, Botânica, Fisiologia e Morfologia Vegetal, (Quimio)taxonomia Vegetal, Ecologia de Ecossistemas, Genética Vegetal, Recursos Florestais, Engenharia Florestal, dentre outros, levando a milhares de publicações, ao engajamento de centenas de estudantes e ao entendimento mais profundo dos produtos naturais em diferentes modelos biológicos por meio da análise de micromoléculas auxiliada por estratégias computacionais e espectrométricas, além de avaliações farmacológicas. O desenvolvimento de abordagens ômicas ampliou a visão sobre perfil químico dos organismos, possibilitou o estudo integrado e concomitante de várias amostras, e a anotação mais rápida de moléculas conhecidas, por meio do uso de técnicas hifenadas, quimiométricas e redes moleculares. Isso também contribuiu para superar a falta de informação sobre a segurança e eficácia dos fitopreparados, em projetos que tratam da padronização de produtos fitoterápicos, de acordo com normas internacionais. O programa BIOTA-FAPESP também tem focado em aspectos ambientais, de acordo com os princípios da Química Verde e teve reflexos positivos na colaboração internacional, no número e no impacto das publicações científicas e na parceria com empresas, etapa crucial para agregar valor e expandir a cadeia produtiva de bioprodutos. Ainda, a compilação, sistematização e compartilhamento de dados foram contemplados com a criação da base de dados NUBBEDB, de livre acesso, e que se integra com bases internacionais (ACD/labs, American Chemical Society - ACS), auxiliando pesquisadores e empresas no desenvolvimento de diferentes áreas da ciência, tecnologia, fortalecendo a bioeconomia e subsidiando políticas públicas.

Metaboloma use in ophthalmology / Uso de metaboloma em oftalmologia: uma revisão narrativa

ABSTRACT It is part of the omic sciences to search for an understanding of how the cellular system of organisms works as well as studying their biological changes. As part of the omic sciences, we can highlight the genomics whose function is the study of genes, the transcriptomics that studies the changes in the transcripts, the proteomics responsible for understanding the changes that occur in proteins, and the metabolomics that studies all the metabolic changes that occur in a certain system when it is submitted to different types of stimuli. Metabolomics is the science that studies the endogenous and exogenous metabolites in biological systems, which aims to provide comparative quantitative or semi-quantitative information about all metabolites in the system. This review aims to describe the main applications of metabolomics science in ophthalmolog. We searched the literature on main applications of metabolomics science in ophthalmology, using the MEDLINE and LILACS databases, with the keywords "metabolomics" and "ophthalmology", from January 1, 2009, to April 5, 2021. We retrieved 216 references, of which 58 were considered eligible for intensive review and critical analysis. The study of the metabolome allows a better understanding of the metabolism of ocular tissues. The results are important to aid diagnosis and as predictors of the progression of many eye and systemic diseases.

RESUMO Faz parte das ciências ômicas buscar entender como funciona o sistema celular dos organismos e estudar suas alterações biológicas. Como parte das ciências ômicas, destacam-se a genômica, cuja função é o estudo dos genes; a transcriptômica, que estuda as mudanças nos transcritos; a proteômica, responsável por entender as mudanças que ocorrem nas proteínas, e a metabolômica, que estuda todo o metabolismo das alterações que ocorrem em um determinado sistema quando ele é submetido a diferentes tipos de estímulos. A metabolômica é a ciência que estuda os metabólitos endógenos e exógenos em sistemas biológicos, visando fornecer informações comparativas quantitativas ou semiquantitativas sobre todos os metabólitos do sistema. Esta revisão teve como objetivo descrever as principais aplicações da ciência metabolômica na oftalmologia. Trata-se de revisão narrativa desenvolvida por um grupo de pesquisa da Universidade Federal de São Paulo, em São Paulo (SP). Buscaram-se, na literatura, as principais aplicações da ciência metabolômica em oftalmologia, utilizando as bases de dados Medline® e Lilacs, com as palavras-chave "metabolomics" e "oftalmologia", de 1º de janeiro de 2009 a 5 de abril de 2021. Foram recuperadas 216 referências, das quais 58 foram consideradas elegíveis para revisão intensiva e análise crítica. O estudo do metaboloma permite um melhor entendimento do metabolismo dos tecidos oculares. Os resultados são importantes para auxiliar no diagnóstico e como preditores da progressão de muitas doenças oculares e sistêmicas.

Avaliação da atividade esquistossomicida e moluscicida da alga marinha: Ochtodes secundiramea (Montagne) M. Howe, 1920 (Rhodophyta, Gigartinales)

Schistosomiasis is a parasitic disease caused by trematode worms of the genus Schistosoma that affects almost 240 million people worldwide, with more than 700 million people living in endemic areas. Praziquantel has been widely used in the treatment of patients diagnosed with schistosomiasis since the 1980s. However, it has no effect on immature worms and does not prevent reinfection, which raises the concern with a possible resistance of the worm due to selective pressure by the extensive use. Niclosamide is the only molluscicide recommended by the World Health Organization (WHO) commercially available to control the snail population, however, it has low selectivity, high cost and difficulty in operation. This scenario demonstrates the importance of implementing measures that focus on the search for new alternatives to the drugs currently available for the treatment and prevention of schistosomiasis. The diversity of marine organisms is a promising source for prospecting several compounds, applicable to medicine, agriculture, food and the environment. In this work, an evaluation of the schistosomicidal and molluscicidal activity of seaweed extracts of Ochtodes secundiramea in solvents of different polarities was carried out. The methanol extract demonstrated schistosomicidal activity, the hexane and dichloromethane extracts demonstrated activity in both test models. A metabolomic analysis will be performed to identify a possible active compound against schistosomiasis.

A esquistossomose é uma doença parasitária causada por vermes trematódeos do gênero Schistosoma que afeta quase 240 milhões de pessoas no mundo, onde mais de 700 milhões de pessoas vivem em áreas endêmicas. O composto que é amplamente utilizado no tratamento de pacientes diagnosticados com esquistossomose desde a década de 80 é o praziquantel, porém, não possui efeito sobre os vermes imaturos e não previne contra uma reinfecção, alertando sobre uma possível resistência do verme devido à pressão seletiva pelo seu uso. Niclosamida é o único moluscicida recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) disponível comercialmente para controle da população de caramujos; entretanto, possui uma baixa seletividade, alto custo e dificuldade de operacionalização. Este cenário demonstra a importância da implementação de medidas que tenham como foco a busca por novas alternativas aos fármacos atualmente disponíveis para o tratamento e prevenção da esquistossomose. A diversidade de organismos marinhos é uma promissora fonte de prospecção de diversos compostos, aplicáveis à medicina, agricultura, alimentos e meio ambiente. Neste trabalho, foi realizada uma avaliação da atividade esquistossomicida e moluscicida dos extratos da alga marinha Ochtodes secundiramea em solventes de diferentes polaridades. O extrato em metanol demonstrou atividade esquistossomicida, os extratos em hexano e diclorometano demonstraram atividade em ambos os modelos de teste. Será realizada uma análise metabolômica para identificação de um possível composto ativo contra a esquistossomose.

Estudo do efeito de estatinas e antiplaquetários na evolução do infarto agudo do miocárdio: uma abordagem metabolômica multiplataform / Effect of statins and antiplatelets in the evolution of acute myocardium infarction: a multiplatform metabolomics approach

O infarto agudo do miocárdio (IAM) é a maior causa de mortalidade no mundo. A oclusão coronária determina a necrose completa de cardiomiócitos (células musculares cardíacas) durante as primeiras horas do IAM. Porém, mesmo após a perda de massa de miocárdio viável cessar, a região infartada pode se expandir ou contrair no decorrer das primeiras semanas, afetando o prognóstico dos pacientes. Alguns tratamentos podem auxiliar na recuperação e melhoria do prognóstico desses pacientes, como o uso de estatinas e antiplaquetários, que quando utilizados em conjunto, proporcionam efeitos sinérgicos. O presente estudo investigou e comparou, através da óptica da metabolômica global multiplataforma, tratamentos concomitantes de estatinas (sinvastatina ou rosuvastatina) e antiplaquetários bloqueadores do receptor de ADP (clopidogrel ou ticagrelor), em pacientes que sofreram IAM. Foram coletadas amostras de plasma e urina de cerca 40 pacientes tratados com clopidrogrel e sinvastatina ou ticagrelor e rosuvastatina no Hospital São Paulo em diferentes períodos (basal, 1 mês e 6 meses após IAM). Amostras de plasma (basal e 1 mês) foram analisadas por RPLC-MS nos modos de ionização positivo e negativo, GC-MS e CEMS. Amostras de urina (basal, 1 mês e 6 meses) foram analisadas por RPLC-MS no modo de ionização positivo e HILIC-MS nos modos de ionização positivo e negativo. A abordagem metabolomica global multiplataforma evidenciou alterações no metabolismo de diferentes vias pelos dois tratamentos. Os dois tratamentos proporcionaram um efeito pronunciado no metabolismo de diferentes lipídios, como glicerolipídios, esfingolipídios, glicerofosfolipídios e ácidos graxos, sendo que a combinação rosuvastatina e ticagrelor resultou num efeito mais acentuado. Já o tratamento com clopidogrel e sinvastatina alterou de maneira mais pronunciada o metabolismo de aminoácidos ramificados e de acilcarnitinas de cadeia curta. Observou-se ainda a alteração de possíveis biomarcadores relatados na literatura como associados a problemas cardiovasculares, como hipoxantina, ácido 2-hidroxibutírico, algumas espécies de ceramidas, fosfatidilcolinas e acilcarnitinas de cadeia curta

cute myocardium infarction (AMI) is the main mortality cause in the world. The coronary occlusion determines the complete necrosis of cardiomyocytes (cardiac muscle cells) during the first hours of AMI. However, even after the loss of viable myocardial mass ceases, the infarcted area may still expand or contract during the first weeks after AMI, affecting the patient prognosis. Some treatments may assist patient recovery and improve prognostic, such as statins and antiplatelets which, when combined, provide synergic effects. This study investigated and compared, by untargeted multiplatform metabolomics, simultaneous treatments of statins (simvastatin or rosuvastatin) and ADP receptor antagonist antiplatelets (clopidogrel or ticagrelor) in patients that suffered AMI. Plasma and urine samples from around 40 patients treated with clopidogrel and simvastatin or ticagrelor and rosuvastatin were collected in Hospital Sao Paulo at different time points (basal, 1 month, 6 months after AMI). Plasma samples (basal and 1 month) were analyzed by RPLC-MS in positive and negative ionization modes, GC-MS and CE-MS. Urine samples (basal, 1 month, 6 months) were analyzed by RPLC-MS in positive ionization mode and by HILIC-MS in positive and negative ionization modes. The untargeted multiplatform metabolomics approach has shown that different metabolic pathways have been altered by the two treatments. Both treatments had a profound impact on the metabolism of different lipids, such as glycerolipids, sphingolipids, glycerophospholipids, and fatty acids. However, the combined treatment using rosuvastatin and ticagrelor impacted the most the lipid pathways. On the other hand, clopidogrel and simvastatin treatment affected more intensily the branched chain amino acids and short chain acylcarnitines metabolisms. Reported biomarkers in the literature related to cardiovascular diseases were also observed in this study, such as hypoxanthine, 2-hydroxybutyric acid, some species of ceramides, phosphatidylcholines and short chain acylcarnitines

Medicina de precisión para el diagnóstico de sepsis neonatal: revisión sistemática y metaanálisis / Precision medicine for the diagnosis of neonatal sepsis: systematic review and meta-analysis

ANTECEDENTES: Los biomarcadores actuales para el diagnóstico de sepsis neonatal tienen una exactitud limitada. El desarrollo de la medicina de precisión basada en tecnologías ómicas ofrece una oportunidad para mejorar el diagnóstico de la sepsis neonatal. OBJETIVOS: Evaluar la sensibilidad y especificidad de las pruebas basadas en tecnologías ómicas (metabolómica, proteómica y genómica/transcriptómica) para el diagnóstico de sepsis neonatal. METODOLOGÍA: Se realizó una revisión sistemática en bases de datos electrónicas. Se incluyeron estudios observacionales y ensayos clínicos que evaluaran las pruebas basadas en tecnologías ómicas en neonatos comparado con el cultivo para el diagnóstico de sepsis neonatal. Dos revisores independientes realizaron la evaluación de la calidad de los estudios y la extracción de los datos. Para el metaanálisis se realizó un modelo de efectos aleatorios y se planeó una evaluación de la heterogeneidad a través de un análisis de subgrupos por prueba ómica, edad gestacional y tiempo de establecimiento de la sepsis. RESULTADOS: Se observa expresión diferencial del genoma, proteoma y metaboloma entre los neonatos con y sin sepsis, identificando diferentes biomarcadores. El metaanálisis mostró una medida de resumen combinada para la sensibilidad de 0,88 (IC 95% 0,72-0,96), especificidad de 0,76 (IC 95% 0,62-0,85). CONCLUSIÓN: Las pruebas basadas en ómicas tienen una alta sensibilidad, siendo las de mejor rendimiento las basadas en genómica/transcriptómica. Los estudios tienen alta heterogeneidad.

BACKGROUND: Current biomarkers for the diagnosis of neonatal sepsis llave limited accuracy. The development of precision medicine based on omic's technologies offer an opportunity to improve the diagnosis of neonatal sepsis. AIM: To evalúate the sensitivity and specificity of tests based on omic technologies (metabolomics, proteomics and genomics) for the diagnosis of neonatal sepsis. METHODS: A systematic review was carried out in electronic databases. Observational studies and clinical trials evaluating tests based on omic technologies in neonates compared to culture for the diagnosis of neonatal sepsis were included. For the meta-analysis, a random effects model and an evaluation of heterogeneity were proposed through a subgroup analysis by omic test, gestational age and time of establishment of sepsis. RESULTS: Differential expression of the genome, proteome and metabolome is observed between neonates with and without sepsis, identifying different biomarkers. The meta-analysis showed a pooled summary measure for sensitivity of0.88 (95% CI 0.72, 0.96), specificity of0.76 (95% CI 0.62, 0.85). CONCLUSION: Omics-based tests have a high sensitivity, with the best performing ones being those based on genomics / transcriptomics. The studies have high heterogeneity.

Insulin resistance metabolomic profile in non-diabetic women with systemic lupus erythematosus.

INTRODUCTION: Patients with systemic lupus erythematosus (SLE) have a higher prevalence of insulin resistance (IR) and metabolic syndrome (MetS) than controls. OBJECTIVE: To evaluate IR in non-diabetic women with SLE by means of biomarkers using high-throughput metabolomic techniques. METHOD: Cross-sectional study in patients with SLE. A metabolomic approach was employed using ultra-high performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry. MetS was evaluated according to NCEP-ATP III criteria. RESULTS: Seventy patients with SLE were included, out of whom 45 (64.2%) and 27 (38.5%) had IR and MetS, respectively. Patients with IR had a higher body mass index and hypertension more often than those without IR. Chronic damage and disease activity were not related to IR. A Quantose-IR score ≥ 63 was more common in patients with MetS (81.5 vs. 53.5%; p = 0.02). Quantose-IR score was also correlated with the number of criteria for MetS (r: 0.35; p = 0.003). CONCLUSIONS: In non-diabetic women with SLE, the prevalence of IR based on Quantose-IR score was 64.2%.

INTRODUCCIÓN: En lupus eritematoso sistémico (LES) es más frecuente la prevalencia de resistencia a la insulina (RI) y síndrome metabólico (SMet) que en controles. OBJETIVO: Evaluar la RI en mujeres no diabéticas con LES mediante biomarcadores usando técnicas metabolómicas de alta resolución. MÉTODO: Estudio transversal en pacientes con LES. Se empleó un abordaje metabolómico usando cromatografía de líquidos de ultra-alta resolución con espectrometría de masa de alta resolución. El SMet fue evaluado de acuerdo con los criterios NCEP-ATP III. RESULTADOS: Se incluyeron 70 pacientes con LES. Tuvieron RI y SMet 45 (64.2%) y 27 (38.5%), respectivamente. Pacientes con RI tenían un mayor índice de masa corporal e hipertensión con mayor frecuencia que aquellas sin RI. El daño crónico y la actividad de la enfermedad no se relacionaron con RI. Un puntaje de Quantose RI ≥ 63 fue más elevado en pacientes con SMet (81.5 vs 53.5%; p = 0.02). El puntaje Quantose RI también se correlacionó con el número de criterios para SMet (r: 0.35; p = 0.003). CONCLUSIONES: En mujeres con LES no diabéticas, la prevalencia de RI basada en el puntaje de Quantose RI fue del 64.2%.

Effect of the phenolic compounds from Sabara jaboticaba (Plinia jaboticaba (Vell. ) Berg) in reducing health risks caused by obesity / Efeito dos compostos fenólicos da jabuticaba Sabará (Plinia jaboticaba (Vell. ) Berg) na redução dos riscos à saúde causados pela obesidade

Sabara jaboticaba (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg) is a Brazilian native fruit from Atlantic Forest, rich in polyphenols and appreciated for consumption both in natura and in various preparations. This study aimed to evaluate whether phenolic compounds of Sabara jaboticaba, in the form of phenolic extract (PEJ), can reduce the health risks caused by obesity and associated health problems induced by a fat-sucrose-rich diet (HFSD) in C57BL/6J mice. Initially, for 14 weeks, 66 8-week-old male mice were randomly distributed into two groups: negative control (CH), fed with standard AIN96M diet and water ad libitum; positive control (HFS), fed with HFSD and water ad libitum. At the end of this stage, 10 animals from each group were euthanized under anesthesia and their organs and tissues collected. The remaining animals were redistributed into four groups for another 14 weeks: group CH, fed a standard diet and water; HFS group, fed with HFSD and water; PEJ1 group, fed with HFSD and PEJ at the dose of 50 mg equivalent of gallic acid (GAE)/kg of body weight (BW); group J100 fed with HFSD and PEJ at the dose of 100 mg GAE/kg BW. Food intake, BW, and fasting blood glucose (FBG) were measured weekly and water (CH and HFS) or PEJ (PEJ1 and PEJ2) were daily administered. In the 26th week the intraperitoneal insulin tolerance test (ipITT) was performed, in the 27th, the oral glucose tolerance test (oGTT), and, in the 28th, the analyzes related to energy homeostasis. At the end of the experiment, the animals were euthanized under anesthesia and their organs and tissues were collected. When compared to the HFS group, animals that received PEJ showed decrease in BW gain of approx. 30% and of approx. 45% in the gain of total white adipose tissues (WAT). In addition, the PEJ groups showed less hypertrophied adipocytes. Inflammation markers were significantly reduced in both treated groups. The FBG was approx. 13% lower for the PEJ groups compared to the HFS group. In addition, the mean values of ipITT, oGTT, insulin and HOMA-IR demonstrated that PEJ increased insulin sensitivity and decreased glucose intolerance. GLUT4 expression in the muscle was also increased in the treated groups. The fecal lipid content was lower in the PEJ groups when compared to the HFS group, suggesting that PEJ inhibited pancreatic lipase activity both in vitro and in vivo. In the PEJ groups, the levels of total cholesterol, LDL and NEFA were reduced and those of HDL increased. The hepatic concentration of TAG was also reduced by PEJ. Energy expenditure and UCP1 expression were higher for both supplemented groups when compared to the HFS group. PEJ positively altered the intestinal microbiota and the analysis of metabolites showed that animals treated with PEJ had different metabolomic profile. Together, these results demonstrated that polyphenols from jaboticaba may be used as adjuvants against obesity and associated health problems

A jabuticaba Sabará (Plinia jaboticaba (Vell.) Berg) é um fruto nativo da Mata Atlântica brasileira, rico em polifenóis e apreciado para o consumo tanto in natura quanto em preparos variados. O objetivo deste trabalho foi avaliar se compostos fenólicos da jabuticaba Sabará, na forma de extrato fenólico (PEJ), são capazes de reduzir os riscos à saúde causados pela obesidade e problemas de saúde associados induzidos por uma dieta rica em lipídios e sacarose (HFSD) em camundongos C57BL/6J. Inicialmente, durante 14 semanas, 66 animais machos com oito semanas de vida foram distribuídos aleatoriamente em dois grupos: controle negativo (CH), alimentado com dieta padrão AIN96M e água ad libitum; controle positivo (HFS), alimentado com HFSD e água ad libitum. Ao final desta etapa, 10 animais de cada grupo foram eutanasiados sob anestesia e seus órgãos e tecidos coletados. Os animais restantes foram redistribuídos em quatro grupos por mais 14 semanas: grupo CH, alimentado com dieta padrão e água; grupo HFS, alimentado com HFSD e água; grupo PEJ1, alimentado com HFSD e PEJ na dose de 50 mg equivalente de ácido gálico (EAG)/kg de massa corporal (m.c.); grupo J100 alimentado com HFSD e PEJ na dose de 100 mg EAG/kg m.c. O consumo de ração, a massa corporal e a glicemia de jejum (FBG) foram medidos semanalmente e as gavagens de água (CH e HFS) ou PEJ (PEJ1 e PEJ2) foram realizadas diariamente. Na 26ª semana foi realizado o teste intraperitoneal de tolerância à insulina (ipITT), na 27ª o teste oral de tolerância à glicose (oGTT) e na 28ª as análises relacionadas a homeostase energética. Ao final do experimento os animais foram eutanasiados sob anestesia e seus órgãos e tecidos coletados. Quando comparados ao grupo HFS, animais que receberam o PEJ apresentaram ganho de massa corporal aprox. 30% menor e aprox. 45% menos massa total de tecidos adiposos brancos (TAB). Além disso, os grupos PEJ apresentaram adipócitos menos hipertrofiados. Marcadores de inflamação foram significativamente reduzidos em ambos os grupos tratados. A FBG foi aprox. 13% inferior para os grupos PEJ em relação ao grupo HFS. Além disso, os valores médios de ipITT, oGTT, insulina e HOMA-IR demonstraram que o PEJ aumentou a sensibilidade à insulina e diminuiu a intolerância à glicose. A expressão do GLUT4 no músculo estava aumentada nos grupos tratados. O conteúdo lipídico fecal dos grupos PEJ foi superior ao do grupo HFS, sugerindo que, assim como ocorreu in vitro, o extrato inibiu a atividade da lipase pancreática in vivo. Os níveis de colesterol total (PEJ1), LDL e NEFA foram reduzidos e os de HDL aumentados. A concentração hepática de TAG também foi reduzida pelo PEJ. O gasto energético e a expressão de UCP1 foram superiores para ambos os grupos suplementados quando comparados ao grupo HFS. PEJ alterou positivamente a microbiota intestinal e a análise de metabólitos mostrou que os animais tratados com PEJ possuíam perfil metabolômico diferente. Em conjunto, estes resultados demonstraram que os CFJS podem ser usados como adjuvantes no combate a obesidade e problemas de saúde associados

A abordagem metabolômica na indicação do tratamento de estenose de junção ureteropélvica em crianças / Metabolomics approach in the treatment of ureteropelvic junction stenosis in children

Estenose de Junção Ureteropélvica (JUP) é uma doença caracterizada pelo bloqueio do fluxo de urina da pelve renal (porção proximal do ureter no rim) ao ureter, tubo que liga o rim à bexiga. Essa formação congênita é uma das maiores causas de dilatação do rim (hidronefrose) em recém-nascidos e, em alguns casos, pode causar danos mais severos ao órgão. A hidronefrose causada pela estenose de JUP pode desaparecer espontaneamente sem perda da função renal, entretanto, é preciso um acompanhamento clínico. Por outro lado, em casos mais severos, onde a dilatação pode causar danos maiores ao rim, um tratamento cirúrgico se faz necessário. Embora existam métodos para o diagnóstico da estenose de JUP, como ultrassonografia, tomografia computadorizada, ressonância e cintilografia, é um grande desafio diferenciar os pacientes que requerem um tratamento cirúrgico e os que necessitam apenas de um acompanhamento convencional. A metabolômica global, que investiga de modo comparativo o conjunto de metabólitos de baixa massa molecular expressos em indivíduos em condições pré-selecionadas, tem o potencial de servir como ferramenta diagnóstica para os pacientes com estenose de JUP e, consequentemente, auxiliar na tomada de decisão entre um acompanhamento clínico ou tratamento cirúrgico. Assim sendo, no presente trabalho, três grupos de pacientes com estenose de JUP, pré-diagnosticados por métodos convencionais, foram investigados sob a perspectiva da metabolômica global, por meio de análises de urina, utilizando cromatografia gasosa e cromatografia líquida, ambas acoplada à espectrometria de massas (GC-MS e RPLC10 MS, respectivamente): pacientes que requerem tratamento cirúrgico (CIR), pacientes que requerem acompanhamento clínico (CLI), e indivíduos sãos (CON). Os resultados mostram que é possível encontrar metabólitos discriminantes entre todas as comparações (CON x CLI, CON x CIR e CLI x CIR); os metabólitos encontrados nas análises multivariada e univariada foram utilizados para construção da curva ROC, para confirmar a possibilidade de utilização desses compostos como biomarcadores. Foram observadas alterações em rotas metabólicas importantes para o bom funcionamento das funções renais, principalmente entre a comparação mais desafiadora (CLI x CIR), como o metabolismo da fenilalanina, da tirosina, da beta-alanina, dos aminoaçúcares e dos nucleotídeos. Há indícios de que o ciclo de Krebs também sofre alteração. Os resultados obtidos podem servir como ponto de partida para uma futura análise alvo e validação biológica

Ureteropelvic junction (UPJ) stenosis is a disease characterized by the interruption of the flow of urine from the renal pelvis (proximal part of ureter in the kidney) to the ureter, tube that links the kidney to bladder. That congenital formation is one of the main causes of kidney dilation (hydronephrosis) in newborns and, sometimes, can cause more serious damage to the organ. The hydronephrosis caused by UPJ stenosis can disappear spontaneously without compromising renal function, although a clinical follow-up is required. On the other hand, in more serious cases, when dilation can induce larger damage to the kidney, surgery intervention is necessary. Although there are methods to diagnose UPJ stenosis, such as ultrasound, computed tomography, resonance and scintigraphy, it is still a great challenge to distinguish patients that require surgery from those whose a clinical follow-up suffices. Global metabolomics, a method that investigates in a comparative manner the set of low molecular mass metabolites expressed by an individual in pre-selected conditions, has the potential to function as a diagnostic tool for patients with UPJ stenosis to support decisions about patient treatment, i.e., surgery versus clinical follow-up. In this work, three groups of UPJ stenosis patients were investigated with the aid of global metabolomics using urine analysis by gas chromatography and liquid chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS and RPLC-MS, respectively): one group consisted of UPJ stenosis patients requiring clinical follow-up (CLI), other group UPJ stenosis patients requiring surgery intervention (CIR) and a third group comprising healthy individuals, the control group (CON).12 The results show that it was possible to find discriminant metabolites among all pairwise comparisons (CON versus CLI, CON versus CIR and CLI versus CIR). The metabolites found by multivariate and univariate analyses were used to build ROC curves, to confirm whether it is possible to use them as biomarkers. Alterations in metabolic pathways that are important for the good maintenance of kidney functions were found, especially in the most challenged comparison (CLI versus CIR), such as the metabolism of phenylalanine, tyrosine, beta-alanine, amino acids and nucleotides. There are evidences that Krebs cycle was also impacted. The results obtained here can serve as a starting point to future targeted analysis and biological validation

Alterações idade-dependente nas vias metabólicas de folículos dentários: um estudo piloto / Age-related metabolic pathways changes in dental follicles: a pilot study

Envelhecer não é uma escolha; é nosso destino. O declínio funcional dependente do tempo que afeta a maioria dos organismos vivos está vinculado às alterações em variados processos celulares, incluindo senescência celular, alterações epigenéticas, instabilidade genômica, exaustão de células-tronco, entre outras. As alterações morfológicas relacionadas à idade nos folículos dentários associados a dentes não-erupcionados têm sido investigadas há décadas, principalmente motivado pelo fato de que cistos e tumores podem surgir em associação a dentes inclusos e/ou impactados. Quanto mais entendemos a fisiologia dos folículos dentários, mais nos tornamos capazes de contextualizar eventos biológicos que podem estar associados à ocorrência de lesões odontogênicas cuja incidência aumenta com a idade. Assim, nosso objetivo foi avaliar as alterações metabólicas relacionadas à idade em amostras de folículos dentários associados à terceiros molares inferiores inclusos/impactados de indivíduos adolescentes e adultos. Uma amostra de conveniência de folículos dentários fixados em formalina e embebidos em parafina de indivíduos adolescentes (<16 anos, n= 13) e adultos (>26 anos, n= 7) foi selecionada. As amostras foram preparadas e submetidas à cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massa (HPLC-MS) em análise metabolômica untargeted. Análises uni- e multivariadas foram conduzidas, e a previsão de vias alteradas foi realizada pelas abordagens mummichog e GSEA. Folículos dentários de indivíduos adolescentes e adultos mostraram diferenças nas vias relacionadas à biossíntese do hormônio esteróide C21, biossíntese dos ácidos biliares, metabolismo da galactose, biossíntese de androgênio e estrogênio, metabolismo do amido e sacarose e metabolismo do lipoato. Nossos achados sugerem que, assim como outros tecidos humanos, os folículos dentários associados a dentes não erupcionados apresentam, durante o envelhecimento, alterações em nível metabólico, o que pode abrir caminho para novos estudos sobre biologia, fisiologia e patologia oral.

Aging is not a matter of choice; it is our fate. The 'time-dependent functional decline that affects most living organisms' is coupled with several alterations in cellular processes, including cell senescence, epigenetic alterations, genomic instability, stem cell exhaustion, amongst others. Age-related morphological changes in dental follicles have been investigated for decades, mainly motivated by the fact that cysts and tumors may arise in association with a unerupted and/or impacted teeth. The more we understand dental follicles' physiology, the more we become able to contextualize biological events that can be associated with the occurrence of odontogenic lesions which incidence increases with age. Thus, our objective was to assess age-related changes in metabolic pathways of dental follicles associated with unerupted/impacted mandibular third molars from young and adult individuals. For this purpose, a convenience sample of formalin-fixed paraffin-embedded dental follicles from young (<16 y.o., n = 13) and adult (>26 y.o., n = 7) individuals was selected. Samples were analyzed by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS)-based untargeted metabolomics. Multivariate and univariate analyses were conducted, and the prediction of altered pathways was performed by mummichog and GSEA approaches. Dental follicles from young and older individuals showed differences in pathways related to C21-steroid hormone biosynthesis, bile acid biosynthesis, galactose metabolism, androgen and estrogen biosynthesis, starch and sucrose metabolism and lipoate metabolism. Our findings support that similar to other human tissues, dental follicles associated with unerupted tooth show alterations at a metabolic level with aging, which can pave the way for further studies on oral pathology, oral biology and physiology.

Análise das vias metabólicas do ceratocisto odontogênico pré e pós marsupialização e comparação à mucosa oral / Metabolic profiling of odontogenic keratocysts prior and after marsupialization and matched oral mucosa

O ceratocisto odontogênico (CO) é um dos cistos odontogênicos mais prevalentes da cavidade bucal e o seu tratamento está relacionado a altas taxas de recidiva. Trata-se de uma lesão que apresenta comportamento clínico e características histopatológicas específicas, diferentes dos demais cistos odontogênicos. Embora não exista consenso sobre a melhor forma de tratamento da lesão, a marsupialização é um procedimento amplamente utilizado. Estudos microscópicos, imunohistoquímicos e moleculares mostram que o epitélio do ceratocisto, após a marsupialização, sofre modificações após o contato com a mucosa oral, revelando semelhanças importantes com o revestimento da mucosa. Por outro lado, não sabemos os efeitos desse procedimento sobre as vias metabólicas do cisto. Dessa forma, o presente estudo visa comparar, qualitativa e quantitativamente, as vias metabólicas do epitélio do ceratocisto odontogênico antes da marsupialização com aquelas presentes após esse procedimento e com a mucosa oral dos mesmos indivíduos. A amostra foi constituída por casos de ceratocistos odontogênicos tratados nos serviços de Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Facial do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Minas Gerais e do Hospital municipal Odilon Behrens. O revestimento cístico foi analisado em dois momentos: antes e após a marsupialização da lesão. Os metabólitos foram extraídos de blocos de parafina correspondentes aos fragmentos dos tecidos e submetidos à análise metabolômica do tipo untargeted. Os resultados de tal análise foram então comparados aos constituintes da mucosa oral dos mesmos indivíduos. A variação de abundância dos metabólitos e suas funções nos processos de regulação de vias biológicas foram identificadas através de ferramentas de bioinformática e análises estatísticas. A comparação entre a mucosa e CO pré marsupialização revelou dez vias metabólicas significativamente alteradas: metabolismo de oxilipina, ácido linoléico, vitamina E, ácido siálico, ômega-3 e galactose, glicólise e gliconeogênese, transporte de carnitina, biossíntese de ácidos graxos e degradação de α-tocoferol. A comparação entre mucosa e CO pós marsupialização mostrou cinco vias metabólicas alteradas: biossíntese de ubiquinona, glicosfingolipídios e metabolismo de nicotinato / nicotinamida, beta-oxidação de ácidos graxos di-insaturados e ferroptose. Quando comparados os fragmentos de CO antes e após a marsupialização, foram encontrados o metabolismo do nicotinato / nicotinamida, a degradação do α-tocoferol e a biossíntese de ácidos graxos poli-insaturados como vias metabólicas significativamente alteradas. Nossos achados mostram que o epitélio do cisto deixado em contato com a mucosa oral durante a marsupialização apresenta expressão metabólica mais similar à mucosa oral comparado com a lesão antes do procedimento.

Odontogenic keratocyst (OKC) is one of the most prevalent odontogenic cysts found in the oral cavity and maxillofacial region and its treatment is associated with high recurrence rates. This lesion presents unique clinical behavior and histopathological characteristics as compared to the other odontogenic cysts. Although there is no consensus on the best treatment modality, marsupialization is a widely used procedure. Studies based on microscopic, immunohistochemical and molecular evaluations have been showing that the OKC epithelium undergoes several modifications after its approximation to the adjacent oral mucosa promoted by marsupialization, showing numerous similarities with the mucosal lining of the oral cavity. On the other hand, the effects of this procedure on the metabolic profile of OKC remain largely unknown. Thus, the present study aims to qualitatively and quantitatively compare the metabolic profile of samples of OKC epithelium before and after marsupialization with matched adjacent oral mucosa biopsies. OKC tissue samples were obtained from patients treated at the Oral and Maxillofacial Surgery facilities of the Faculty of Odontology of UFMG and Odilon Behrens Metropolitan Hospital. Metabolites were extracted from formalin fixed paraffin-embedded tissue samples and an untargeted metabolomic analysis was performed using a HPLC-qTOF. Differential abundance of metabolites and regulation of biological pathways among OKCs before and after marsupialization and matched adjacent oral mucosa were identified by bioinformatics and statistical analyses. Our findings revealed that the metabolic profile of the OKC epithelium that maintained contact with the oral mucosa during marsupialization is more similar to the adjacent oral mucosa than to non-treated lesions.

Uso da metabolômica no diagnóstico de doenças inflamatórias intestinais / Use of metabolomics to the diagnosis of inflammatory bowel disease

ABSTRACT BACKGROUND: Crohn's disease and ulcerative colitis are the primary inflammatory bowel diseases (IBD), and its pathogenesis is related to genetic and environmental factors. Currently, the diagnosis of IBD results in a multidisciplinary approach with significant disadvantages, such as its invasive nature, time spent, and the fact that 10% of patients remain without diagnostic classification. However, new methodologies of analysis have emerged that allowed the expansion of knowledge about IBD, as the metabolomics, the study of metabolites. The presence and prevalence of such metabolites may prove to be useful as biomarkers in the diagnosis of IBD. OBJECTIVE: Analyze fecal samples for metabolic analysis in the diagnosis of inflammatory bowel diseases (IBD), providing differentiation between Crohn's disease and ulcerative colitis. METHODS: This is an observational study with 21 patients diagnosed with IBD (ulcerative colitis 11 and Crohn's disease 10) and 15 healthy controls, all with the consent and clarification. The fecal extracts of all patients are submitted to a high-resolution Nuclear Magnetic Resonance Hydrogen (1H-NMR) spectroscopy combined with multivariate and univariate pattern recognition techniques. Through the metabolomics of fecal extracts, gives us a characterization of employing a noninvasive approach. RESULTS: We identify some metabolites, such as lactate, succinate, alanine, and tyrosine, in the Crohn's disease fecal samples, and leucine, alanine, and tyrosine in the ulcerative colitis fecal samples. All the amino acids presented positive covariance for disease correlation. CONCLUSION: The results showed different metabolic profiles between IBD patients and healthy volunteers based on 1H-NMR analysis of fecal extracts. Moreover, the approach discriminated patients with Crohn's disease and ulcerative colitis. The metabolomics analysis is promising as a novel diagnostic technique for further IBD recognition and surveillance. New studies are necessary to validate these findings.

RESUMO CONTEXTO: A doença de Crohn e retocolite ulcerativa são as principais doenças inflamatórias intestinais (DII), e sua patogênese está relacionada a fatores genéticos e ambientais. Atualmente, o diagnóstico de DII resulta em uma abordagem multidisciplinar e apresenta desvantagens significativas, como sua natureza invasiva, tempo gasto e o fato de 10% dos pacientes permanecerem sem classificação diagnóstica. No entanto, surgiram novas metodologias de análise que permitiram ampliar o conhecimento sobre a DII, como a metabolômica, o estudo dos metabólitos. A presença e a prevalência desses metabólitos podem ser úteis como biomarcadores no diagnóstico da DII. OBJETIVO: Avaliar as amostras fecais por análise metabolômica no diagnóstico de DII, diferenciando os perfis metabólicos entre doença de Crohn e retocolite ulcerativa. MÉTODOS: Estudo observacional com 36 indivíduos (doença de Crohn 11, retocolite ulcerativa 10 e 15 controles saudáveis), todos com consentimento esclarecido. Os extratos fecais de todos os pacientes são submetidos a uma espectroscopia de alta resolução por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) combinada com técnicas de reconhecimento de padrões multivariados e univariados. Por meio da metabolômica utilizando extratos fecais, foi possível obter uma caracterização adequada das doenças inflamatórias intestinais através de uma abordagem não invasiva. RESULTADOS: Foi possível identificar os seguintes metabólitos nos pacientes com doen­ça de Crohn: lactato, succinato, alanina e tirosina e, no grupo retocolite ulcerativa encontrou-se leucina, alanina e tirosina. Todos os aminoácidos apresentaram covariância positiva para a doença. CONCLUSÃO: Os resultados demonstraram diferentes perfis metabólicos entre pacientes com DII e voluntários saudáveis, com base na análise por 1H-RMN dos extratos fecais. Além disso, pacientes com doença de Crohn e retocolite ulcerativa também podem ser discriminados usando essa abordagem. A análise metabolômica é promissora como uma nova técnica não invasiva de diagnóstico para melhor reconhecimento das DII. Novos estudos são necessários para validar esses achados.

Differential metabolic profile associated with the condition of normoalbuminuria in the hypertensive population. / Perfil metabolómico diferenciador asociado a la condición de normoalbuminuria en la población hipertensa.

BACKGROUND AND AIM: Albuminuria is an indicator of sub-clinical organ damage and a marker of cardiovascular risk and renal disease. A percentage of hypertensive patients develop albuminuria despite being under chronic suppression of the renin-angiotensin system (RAS). We previously identified urinary metabolites associated with the development of albuminuria. In this study, we searched for metabolic alterations which reflect different levels within the condition of normoalbuminuria. PATIENTS, MATERIALS AND METHODS: Urine from 48 hypertensive patients under chronic RAS suppression was analysed. They were classified according to the albumin/creatinine ratio (ACR) into 3groups: Normoalbuminuria (<10mg/g); high-normal (10-30mg/g in men, or 20-40mg/g in women); and moderately high albuminuria (microalbuminuria, 30-200mg/g or 40-300mg/g, respectively). The metabolome was analysed by mass spectrometry and a correlation analysis was performed between altered metabolite levels and ACR. RESULTS: Oxaloacetate, 3-ureidopropionate, guanidoacetate and malate show significant variation between the normo and micro groups. Additionally, these metabolites are able to differentiate between patients in the normo and high-normal range. A significant correlation between metabolites and ACR was found. Observed variations point to alterations in the energy metabolism already in patients with albuminuria in the high-normal range. CONCLUSIONS: The association between the molecular panel consisting of 3-ureidopropionate, oxaloacetate, malate and guanidoacetate and different levels of albuminuria is confirmed. A metabolic fingerprint was also identified showing variations within the condition of normoalbuminuria allowing an earlier molecular stratification of patients.

Carnitine analysis in pterygium / Análise de carnitina no pterígio

ABSTRACT Purpose: The aim of the present study was to measure the free carnitine and acylcarnitine levels in pterygium tissue and normal conjunctival tissue at the metabolomics level using tandem mass spectrometry. Methods: In this prospective, clinical randomized study, pterygium tissues and normal conjunctival tissues taken during pterygium excision with autograft were compared regarding their free carnitine and acylcarnitine profiles. After tissue homogenization, carnitine levels were measured using tandem mass spectrometry. The data were statistically analyzed with the Wilcoxon signed-rank test. Results: Pterygium and normal conjunctival tissue samples from a single eye of 29 patients (16 females, 13 males; mean age, 54.75 ± 11.25 years [range, 21-78 years]) were evaluated. While the free carnitine (C0) level was significantly high in the pterygium tissue (p<0.001), acylcarnitine levels were significantly high in some esterized derivatives (C2, C5, C5:1, C5DC, C16:1, C18, methylglutarylcarnitine) (p<0.05). No statistically significant difference was determined for the other esterized derivatives (p>0.05). Conclusion: That the carnitine levels in pterygium tissue were higher suggests that acceleration of cell metabolism developed secondary to chronic inflammation and the premalignant characteristics of pterygium tissue. High carnitine levels may also effectively suppress the apoptosis process. The data reported in our study indicate that further, more extensive studies of the carnitine profile could help clarify the pathogenesis of pterygium.

RESUMO Objetivo: O objetivo deste estudo foi medir os níveis de carnitina livre e acil-carnitina a nível metabolómico com espectrometria de massa em tandem no tecido do pterígio e no tecido conjuntivo normal. Método: Neste estudo prospetivo, clínico e aleatório, os tecidos de pterígio e os tecidos normais de conjuntiva, retirados durante a cirurgia de pterígio com autoenxerto, foram comparados em relação ao perfil de carnitina livre e de acil-carnitina. Após a homogeneização dos tecidos, os níveis de carnitina foram medidos por espectrometria de massa em tandem. A análise estatística dos dados foi realizada com o teste dos postos sinalizados de Wilcoxon. Resultados: A avaliação foi feita através de amostras de tecido pterígio e de conjuntiva normal de um único olho de 29 pacientes (16 mulheres, 13 homens). A média de idade dos pacientes foi de 54,75 ± 11,25 anos (faixa dos 21 aos 78 anos). Enquanto o nível de carnitina livre (C0) foi significativamente elevado no tecido pterígio (p<0,001), os níveis de acil-carnitina foram significativamente elevados em alguns derivados esterificados (C2, C5, C5: 1, C5DC, C16:1, C18, metilglutaril carnitina) (p<0,05). Não foi determinada uma diferença estatisticamen te significante noutros derivados esterificados (p>0,05). Conclusão: Os níveis mais elevados de carnitina no tecido do pterígio sugerem que a aceleração do metabolismo celular se tenha tornado secundária com o efeito da inflamação crónica e o caráter pré-maligno do tecido do pterígio. Os níveis elevados de carnitina também podem ser eficazes na supressão do processo de apoptose. Os dados obtidos no estudo indicam que estudos mais extensivos do perfil da carnitina contribuiriam para o esclarecimento da patogénese do pterígio.

A Comprehensive Integrative Review of the Factors Associated with Spontaneous Preterm Birth, Its Prevention and Prediction, Including Metabolomic Markers / Uma revisão integrativa abrangente dos fatores associados ao parto prematuro espontâneo, sua prevenção e predição, incluindo marcadores metabolômicos

Abstract Pretermbirth is amajormaternal complication that has a great impact on perinatal and neonatal health, with consequences suffered during childhood and adulthood. Little is known about its etiology and development, resulting in poor screening, prediction and preventive methods. The present integrative review discusses the current knowledge regarding some risk factors for preterm birth, the differences between screening and prediction methods, the limitations of some current preventive interventions, the importance of applying standardized concepts for exposures and outcomes, and why it is important to develop more accurate and reproducible methods to predict preterm birth. In addition, the authors introduce the concept of metabolomics and the technology involved in this technique, and discuss about how it has become a promising approach to identify biomarkers for spontaneous preterm birth.

Resumo Parto prematuro é uma complicação obstétrica de grande impacto para saúde perinatal e neonatal, tendo consequências tambémpara a infância e a vida adulta. Pouco se sabe sobre sua etiologia e fatores determinantes, o que limita osmétodos de rastreamento, predição e prevenção. Esta revisão integrativa traz a discussão sobre o conhecimento atual sobre fatores de risco para parto prematuro espontâneo, as diferenças entre métodos de rastreamento e predição, as limitações das atuais intervenções preventivas, a importância de se aplicar conceitos padronizados para exposição e desfecho na investigação de parto prematuro espontâneo, e porque é importante desenvolver métodos precisos e reprodutíveis para predizer o parto prematuro. Por fim, introduzimos o conceito demetabolômica e da tecnologia envolvida nessa técnica, e discutimos como ela tem se mostrado uma abordagem prosmissora para identificar biomarcadores associados ao parto prematuro espontâneo.

Modelo metabonômico para avaliação da regressão do diabetes mellitus tipo 2 após cirurgia bariátrica / Metabonomic model for the assessment of type 2 diabetes remission after bariatric/metabolic surgery

RESUMO Objetivo: avaliar as diferenças no perfil metabonômico de pacientes que atingiram remissão de diabetes mellitus tipo 2 (DM2) após cirurgia bariátrica em relação aos que apresentaram manutenção ou recidiva dessa condição após a cirurgia. Métodos: Participaram do estudo 33 pacientes obesos diabéticos tipo 2, dos quais 22 tiveram remissão completa da DM2 e 11 tiveram recidiva da DM2 ou não apresentaram remissão da doença no pós-operatório. Amostras de sangue foram coletadas para avaliação dos perfis metabonômicos séricos através de um estudo metabonômico baseado em RMN de 1H. Resultados: o modelo metabonômico para avaliação da recidiva da diabetes apresentou uma acurácia de 93,9%, sensibilidade de 81,8%, especificidade de 100%, valor preditivo positivo (VPP) igual a 100% e valor preditivo negativo (VPN) igual a 91,7%. Conclusão: a cirurgia bariátrica promove efeitos específicos na distribuição dos metabólitos de pacientes que atingiram remissão de DM2, e essa nova distribuição pode ser avaliada através de um modelo metabonômico.

ABSTRACT Purpose: To evaluate the differences in the metabonomic profile of patients who achieved remisison of Type 2 diabetes mellitus (T2DM) after bariatric surgery in relation to those who presented maintenance or recurrence of this condition after surgery. Methods: Thirthy-three patients with obesity and T2D were submitted to bariatric/metabolic surgery, among which, 22 experienced complete remission of T2D, and 11 did not experience remission in the postoperative period. Blood samples were taken in order to assess the serum profiles through a 1H NMR-based metabonomic study. Results: The metabonomic model for the assessment of T2D recurrence presented an accuracy of 93.9%, sensibility of 81.8%, specificity of 100%, positive predictive value of 100% and a negative predictive value of 91.7%. Conclusion: bariatric surgery provide specific effects on the distribution of metabolites in those patients who achieved remission of T2DM, and this new distribution can be assessed through a metabonomic model.

Estudo do metaboloma salivar em pacientes com diagnóstico de câncer bucal / Salivar metabolomic study in patients with oral cancer diagnosis

O presente estudo teve como objetivo comparar o metaboloma salivar de pacientes com diagnóstico de câncer bucal ao de pacientes sem histórico de neoplasias malignas. As amostras de interesse foram obtidas por meio da coleta de saliva em dois grupos: Grupo 1 ­ CCE: constituído de pacientes diagnosticados com carcinoma de células escamosas que deram entrada para tratamento antineoplásico; e Grupo 2 ­ Controle: constituído de pacientes sem histórico de neoplasias malignas, emparelhados por idade e sexo aos pacientes do Grupo 1. Os pacientes de ambos os grupos passaram por avaliação do perfil tabágico e grau de dependência nicotínica. As amostras de saliva foram analisadas no Laboratório Demspter de espectrometria de massas do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica da USP por meio de cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (GC-MS). As análises estatísticas foram realizadas por meio da análise de componentes principais (PCA), testes de Mann-Whitney e Kruskal-Wallis. O nível de significância adotado foi o valor convencional de 5%. Ao todo foram encontrados 467 metabólitos. Desses compostos, 3 foram expressos apenas no grupo CCE, sendo eles: glicina, ácido glioxílco e ácido oxovalérico. A glicina mostrou ligação biossintética com a serina e correlação com a proliferação nas células cancerígenas. O ácido glioxílico e seu efeito antiproliferativo, foi utilizado com fins terapêuticos no câncer de cólon. Não foram encontrados estudos relacionando o ácido oxovalérico com câncer. Devido a sua propriedade acidogênica, sugerimos que este cetoácido possui ligação com a acidificação no microambiente tumoral. A maior parte dos metabólitos significativos foram aminoácidos, que é um importante fator na carcinogênese pela função de síntese de proteínas, ácidos nucleicos, lipídios e ATP. Embora tenha sido utilizada amostra de conveniência para o presente estudo, os resultados demonstraram sinais promissores para a quantificação de metabólitos estatisticamente significativos identificados e relacionados aos processos metabólicos do câncer bucal(AU)

The present study aimed to compare the salivary metabolome of patients diagnosed with oral cancer to patients with no history of malignant tumours. The samples of interest were obtained through the collection of saliva in two groups: Group 1 - CCE: comprised patients diagnosed with squamous cell carcinoma who were admitted for antineoplastic treatment; and Group 2 - Control: comprised patients with no history of malignant neoplasms, matched by age and sex to patients in Group 1. Patients in both groups were submitted to the assessment of their smoking profile and degree of nicotine dependence. The salivary samples were analysed in the Dempster Mass Spectrometry Laboratory from the Chemical Engineering Department, Polytechnic School of USP by means of gas chromatograph coupled to mass spectrometer (GC-MS). Statistical analyses were performed through the principal component analysis (PCA) tool, Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests. The level of significance adopted was the conventional value of 5%. Altogether, 467 metabolites were found. Of these compounds, 3 were expressed only in the CCE group: glycine, glyoxylic acid, and oxovaleric acid. Glycine showed a biosynthetic link with serine and correlation with proliferation in cancer cells. Glyoxylic acid and its antiproliferative effect have been used for therapeutic purposes in colon cancer. No studies were found relating oxovaleric acid to cancer. Due to its acidogenic property, we suggest that this keto acid might be linked to acidification in the tumour microenvironment. Most of the significant metabolites were amino acids, which are important factors in carcinogenesis due to protein synthesis, nucleic acids, lipids, and adenosine triphosphate (ATP). Although the convenience sample used for the present study, the results show promising signs for the quantification of statistical significant metabolites identified and related to the metabolic processes of oral cancer(AU)

Detección de la alteración del metabolismo glucídico y resistencia a la insulina en una muestra piloto infantil: Aproximación metabolómica / Detection of impaired glucidic metabolism and insulin resistance in a pilot child sample

Resumen Introducción: La metabolómica permite estudiar la resistencia a insulina (RI), un factor de riesgo de pre-diabetes y diabetes. Quantose IR TM es el único test que mide la RI mediante la abrazadera hiperinsulinémica euglicémica. Objetivo: Se comprobó la eficacia de un test metabolómico en la detección de marcadores de RI en población infantil. Materiales ymétodos: Once niños, de edad 8,54±3,53 años y con factores de riesgo de diabetes, fueron reclutados del Hospital El Escorial. Se estableció como criterio diagnóstico para la prediabetes el estándar de la Asociación Americana de Diabetes (ADA) (HbA1C 5,7-6,4% y glucosa basal 100-125mg/dl). Se compararon las analíticas de sangre con la prueba de Quantose IR TM , estudiando el perfil del metaboloma relacionado con la RI (ácido alfa-hidroxibutírico, ácido oleico, linoleo-glicerofosfocolina e insulina). Su análisis generó una puntuación Quantose © (escala 0-100), siendo >63 RI. Resultados: Ningún sujeto cumplió el criterio de la ADA para prediabetes: HbA1C fue 5,3±0,18 % y glucosa 86,6±5,6 mg/dl. Por el contrario, 10 sujetos cumplieron criterios del test Quantose IR TM para la RI (score: 78,09 ± 9,24 (>63)). Conclusiones: El test Quantose IR TM mide el porcentaje de hemoglobina unida a glucosa dentro de los glóbulos rojos. Permite prever el riesgo de diabetes, y tomar medidas preventivas.

Abstract Introduction: Metabolomics enables the study of insulin resistance (IR), a risk factor for pre-diabetes and diabetes. Quantose IRTM is the only test that measures IR using the euglycemic hyperinsulinemic clamp. Objective: The effectiveness of a metabolomic test for the detection of RI markers in a child population was verified. Materials and methods: Eleven children aged 8.54 ± 3.53 years with diabetes risk factors were recruited from the El Escorial Hospital. The American Diabetes Association (ADA) Standards (5,7-6,4% HbA1C and 100-125 mg/dl basal glucose) were established as diagnostic criteria for prediabetes. Blood tests were compared to the Quantose IRTM assay studying the metabolomic profile related to IR (alpha-hydroxybutyric acid, oleic acid, linoleo-glycerophosphocoline and insulin). This analysis generated a Quantose © score of IR > 63. Results: None of the subjects met the ADA criteria for prediabetes: HbA1C=5,3±0,18 and glucose=86,6± 5,6 mg/dl. On the contrary, 10 subjects met the Quantose IRTM test criterion for IR (score: 78,09 ± 9,24 (>63)). Conclusions: The Quantose IRTM test measures the percentage of glucose bound hemoglobin within red blood cells. This assay makes it possible to predict diabetes risk and take preventive measures.