O método inovador permite a análise em larga escala de metabólitos em amostras biológicas

Pesquisadores do Grupo McCullagh no Departamento de Química da Universidade de Oxford têm publicado um método inovador em Protocolos da natureza Isso fornece análises abrangentes de metabólitos encontrados em células, tecidos e biofluidos.

O novo método oferece uma mudança de etapa na capacidade de analisar metabólitos altamente polares e iônicos. A inovação vem do uso de cromatografia de troca ânion acoplada à espectrometria de massa (AEC-MS) para atender a uma necessidade de longa information de melhorar a análise em larga escala de metabólitos altamente polares e iônicos que conduzem vias e processos metabólicos primários nas células.

A cromatografia de troca de íons tem sido usada por gerações de químicos desde a década de 1970, mas historicamente tem sido muito difícil se unir diretamente à espectrometria de massa, diferentemente de outros tipos de cromatografia. O novo método usa a supressão eletrolítica de íons para vincular o sistema de cromatografia de troca de íons de alto desempenho diretamente à espectrometria de massa, uma inovação que melhora a especificidade e a seletividade molecular.

Isso levou a novos aplicativos que foram recentemente revisado pelo grupo McCullagh. O novo método foi projetado para aplicações metabolômicas que envolvem a análise em larga escala de metabólitos em amostras biológicas.

Rachel Williams, uma D.Phil. Aluno do grupo McCullagh, cuja pesquisa se concentra no desenvolvimento da cromatografia de troca iônica-Espectrometria de massadisse: “A cromatografia em troca de íons oferece um mecanismo de retenção e eluição que é novo na metabolômica e está provando ser uma solução poderosa para desafios analíticos de longa information no campo”.

A metabolômica é uma das várias tecnologias ‘ômicas’ que incluem genômica e proteômica, oferecendo uma poderosa abordagem combinatória para analisar de maneira abrangente sistemas moleculares em células, tecidos e organismos inteiros. Mudanças em níveis de metabólito são biomarcadores sensíveis para doenças específicas, dietas, estados nutricionais, tratamentos e exposições químicas. A metabolômica fornece uma ferramenta para descobrir essas alterações moleculares. Pode ser aplicado a questões de pesquisa em muitas disciplinas, incluindo química biológica, biologia molecular, medicina molecular, farmacologia e ciência ambiental.

O novo protocolo AEC-MS foi usado em vários estudos de pesquisa, inclusive em colaboração com o Instituto Kennedy, Oxford, para investigar como o Microbioma intestinal utiliza substratos energéticos. Isso levou ao descoberta que o produto do substrato de energia derivado do microbioma é encontrado em circulação e pode ajudar a reforçar a resposta imune do hospedeiro.

Em outro estudo, foi usado para investigar o metabolismo nas células β pancreáticas diabéticas. Os pesquisadores encontraram que a atividade de GAPDH e PDH (enzimas envolvidas na produção de ATP a partir de glicose) foram inibidas quando os níveis de glicose aumentaram, levando ao acúmulo de intermediários a montante, o que causou alterações nas mudanças nas mudanças nas expressão gênica incluindo secreção de insulina prejudicada e acúmulo de glicogênio.

O professor James McCullaguh (Departamento de Química, Universidade de Oxford), que liderou o projeto, disse: “Desenvolver um novo protocolo de metabolômica é muito emocionante. Ele expande a capacidade de aplicações existentes, mas também nos permite explorar e desenvolver novos aplicativos. Em nosso laboratório, agora estamos aplicando o protocolo em várias áreas de pesquisa, incluindo a investigação de Miclom Micropom. metabolismo e na descoberta de biomarcadores para a detecção precoce de câncer “.