Human intestinal mucus proteins isolated by transanal irrigation and proctosigmoidoscopy / Proteínas del moco intestinal humano aislado por irrigación transanal y rectosigmoidoscopia / Proteinas do muco intestinal humano isolado por irrigação transanal e retossigmoidoscopia

ABSTRACT

Human intestinal mucus essentially consists of a network of Mucin2 glycoproteins embedded in many lower molecular weight proteins. This paper contributes to the proteomic study of human intestinal mucus by comparing two sample collection methods (transanal irrigation and brush cytology during proctosigmoidoscopy) and analysis techniques (electrophoresis and digestion in solution). The entire sample collection and treatment process is explained, including protein extraction, digestion and desalination and peptide characterisation using a nanoAcquity UPLC chromatograph coupled to an HDMS spectrometer equipped with a nanoESI source. Collecting mucus via transanal irrigation provided a larger sample volume and protein concentration from a single patient. The proctosigmoidoscopy sample could be analysed via digestion in solution after depleting albumin. The analysis indicates that a simple mucus lysis method can evaluate the electrophoresis and digestion in solution techniques. Studying human intestinal mucus complexes is important because they perform two essential survival functions for humans as the first biochemical and physical defences for the gastrointestinal tract and a habitat for intestinal microbiota, which are primarily hosted in the colon and exceeds the human genetic information and cell number 100- and 10-fold (1).

RESUMEN

El moco intestinal humano está formado, esencialmente, por una red de la glicoproteína Mucina2, en la cual se encuentran inmersas muchas otras proteínas de menor peso molecular. El objetivo principal del presente trabajo es realizar una contribución al estudio proteómico del moco intestinal humano, mediante la comparación de dos métodos de recolección de muestra (irrigación transanal y cepillos de citología durante rectosigmoidoscopia) y de dos técnicas de análisis (electroforesis y digestión en solución). Se explica todo el proceso de recolección y tratamiento de la muestra para extraer las proteínas, la digestión y desalinización de las mismas, hasta llegar a la caracterización de los péptidos en un cromatógrafo nanoAcquity UPLC acoplado a un espectrómetro HDMS, equipado con una fuente nanoESI. La recolección del moco por irrigación transanal aportó mayor volumen de muestra de un solo paciente y mayor concentración de proteínas. La muestra obtenida por rectosigmoidoscopia se pudo analizar por digestión en solución, previa depleción de albúmina. El análisis indica que una metodología sencilla de lisis del moco puede ser utilizada para evaluación por las técnicas de electroforesis y de digestión en solución. El estudio del complejo moco intestinal humano es importante por las dos funciones primordiales que cumple para la supervivencia del ser humano: como la primera línea de defensa bioquímica y física del tracto gastrointestinal, y como el hábitat de la microbiota intestinal, la cual se hospeda principalmente en el colon, y supera en información genética hasta 100x la del humano y en 10x su número de células (1).

RESUMO

O muco intestinal humano está formado essencialmente por uma rede da glicoproteína Mucin2, constituída por outras proteínas de menor massa molecular. O objetivo principal deste trabalho é contribuir ao estudo proteômico do muco mediante a comparação de dois métodos de amostragem (irrigação transanal e escovas de citologia durante retossigmoidoscopia) e dois técnicas de análise (e digestão em solução). São descritos os processos de amostragem, extração, digestão e dessalinização de proteínas até chegar na caracterização dos peptídeos digeridos em um cromatógrafo nanoAcquity UPLC acoplado a um espectrómetro HDMS, equipado com uma fonte nanoESI. A coleta do muco por irrigação transanal forneceu um volume maior de amostra por pessoa e maior concentração de proteínas. As amostras obtidas por retossigmoidoscopia foram analisadas por digestão em solução, após a depleção de albumina. As análises mostraram que uma metodologia simples de lise do muco pode ser utilizada para avaliação mediante as técnicas eletroforese e digestão em solução. O estudo do complexo MIH é importante pelas suas duas funções fundamentais na sobrevivência humana, sendo a primeira linha de defesa bioquimica e física do trato gastrointestinal, e o habitat da microbiota intestinal, hospedada principalmente no cólon e que contem informação genética até 100 X superior à do humano e 10 X seu número de células (1).