Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,556

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Колесов С.А. 1 Шабунина Е.И. 1 Канькова Н.Ю. 1 Башурова И.А. 1

---

1 ФГБУ «Приволжский федеральный медицинский исследовательский центр» МЗ РФ

Проведен анализ низкомолекулярного протеома сыворотки крови детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ). Оценены основные статистические характеристики полученных масс-спектров и выявлены 39 пептидов и низкомолекулярных белков, отличающих сыворотки крови у здоровых детей и детей с ГЭРБ. Полученные данные свидетельствуют о наличии особых паттернов низкомолекулярных белков и пептидов, характерных для сывороток крови детей с ГЭРБ. Результаты исследования свидетельствуют о наличии особенностей в обмене низкомолекулярных белков и пептидов при ГЭРБ и могут служить основой для разработки малоинвазивной масс-спектрометрической системы для диагностики ГЭРБ и мониторинга состояния больных детей в ходе заболевания.

Статья в формате PDF

760 KB

дети

Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь

низкомолекулярный субпротеом

1. Видманова Т.А., Жукова Е.А., Сыресина О.В. с соавт. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь в педиатрической практике // Педиатрия. приложениек журналу ConsiliumMedicum. – 2010. – № 4. – С. 59–64.

2. Кропотов В.С., Колесов С.А., Васильева Е.А. с соавт. Спектр белков, продуцируемый дермальными фибробластами, у детей с болезнью Крона // Вопросы современной педиатрии. – 2013. – № 6. – С. 120–122.

3. Сыресина О.В., Жукова Е.А., Шабунина Е.И. с соавт. Нарушения гастроинтестинальных гормонов у детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью // Вопросы диагностики в педиатрии. – 2012. – № 2. – С. 9–13.

4. Сыресина О.В., Жукова Е.А., Видманова Т.А. с соавт. Мелатонин в комплексном лечении гастроэзофагеальной рефлюксной болезни у детей. Педиатрическая фармакология. – 2012. – № 1. – С. 77–80.

5. Chang W.C., Hsu P.I., Chen Y.Y. et all. Observation of peptide differences between cancer and control in gastric juice // Proteomics Clin Appl. – 2008. – № 2(1). – Р. 55–62.

6. Paulo J.A1., Kadiyala V., Banks P.A. et all. Massspectrom etry-based proteomics for translational research: a technic al overview // Yale J BiolMed. – 2012. – № 85(1). – Р. 59–73.

7. Zhang A., Sun H., Wang P. et all. Salivary proteomics in biomedical research. Clin Chim Acta. – 2013. – № 415. – Р. 261–265.

Одним из наиболее перспективных направлений медико-биологических исследований является использование метода масс-спектрометрии для оценки протеома (совокупности белков) в различных биологических субстратах человеческого организма [2, 7]. Протеомика, как самостоятельная наука молода и оформилась в отдельную отрасль знания в конце девяностых годов двадцатого века. Ее развитие явилось следствием завершения международной программы по расшифровке генома человека поскольку генетическая информация может лишь говорить о предрасположенности организма к тем или иным заболеваниям, а изучение изменения протеома позволяет выявлять заболевания на ранних стадиях их возникновения. В настоящее время основное внимание исследователей приковано к проблемам диагностики онкологических заболеваний, гораздо менее изучается протеом при других видах патологий и практически отсутствуют данные у детей.

Патология верхних отделов пищеварительного тракта в структуре детской заболеваемости занимают первое место. Среди гастроэнтерологических заболеваний одной из самых распространенных нозологических форм является гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ). Несмотря на многочисленность работ по изучению этиологии, патогенеза, способов и особенностей лечения этих заболеваний нельзя сказать, что эти вопросы в целом (и ГЭРБ в частности) окончательно решены, особенно у детей [1, 3, 4]. Важным аспектом при этом является возможность быстрого, неинвазивного и не травматического физически и психологически определения выраженности заболевания и эффективности лечения. Для этих целей, на наш взгляд, перспективным является исследование низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови, поскольку многие пептиды являются показателем катаболической активности организма.

В связи с вышеизложенным, нами была предпринята работа, целью которой явилось выявление особенностей низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови у детей с ГЭРБ.

Материалы и методы исследования

Были исследованы образцы сывороток крови, полученных от 16 детей обоего пола с диагностированной ГЭРБ, средний возраст обследуемых - 11,8 лет. Контрольную группу составили 15 здоровых детей обоего пола (средний возраст 10,6 лет). От родителей всех детей и этического комитета получено согласие на проведение исследований.

Сыворотки крови пациентов получались стандартным способом. Для последующих масс-спектрометрических исследований образцы подвергались пробоподготовке – обработке с помощью магнитных частиц «Profiling Kit 100 MB-WCX» (Bruker, Германия). Масс-спектры получали на MALDI-TOF масс-спектрометре Bruker Autiflex (Германия). Для нанесения образцов на масс-спектрометрическую мишень использовалась матрица на основе α-циано-4-гидроксикоричной кислоты, что позволяло выделить в анализируемой пробе сыворотки пептиды и белки в интервале молекулярных масс от 0 до 10000 Дa. Полученные результаты получены в виде масс-листов с указанием величин массы к заряду (m/z) каждого масс-спекрометрического пика, его площади и интенсивности. Полученные данные были разбиты на кластеры (в зависимости от молекулярного веса ) и статистически обработаны при помощи пакета прикладных программ «STATISTICA 6,1».

Результаты исследования и их обсуждение

Данные по анализу низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови детей с ГЭРБ представлен в табл. 1.

Таблица 1

Основные характеристики масс-листов детей с ГЭРБ

Из представленных данных следует, что в интервале m/z от 0 до 10000 Да у детей с ГЭРБ в среднем всего 82,4 масс-спектрометрических пика. Минимальное число пиков у больных детей отмечено в интервалах m/z от 7000 до 8000 и от 8000 до 9000 Да. Максимальное количество пиков отмечено в интервале m/z от 1000 до 2000 Да – 31 масс-спектрометрический пик.

Проведенный анализ средних значений m/z масс-спектрометрических пиков в различных кластерах ( в интервалах масс от 0 до 1000, от 1000 до 2000 и от 5000 до 6000 Да) в 30 % случаев выявил достоверные различия в величине показателя между детьми с ГЭРБ и здоровыми детьми. Эта разница свидетельствует о различиях в представленности различных низкомолекулярных белков и пептидов в этих интервалах масс. Аналогичные данные были получены в исследованиях желудочного сока у взрослых пациентов, в результате которых установлено, что имеются четкие различия паттернов масс-спектров у образцов от здоровых людей и пациентов с заболеваниями желудка.[7]. Результаты, полученные в ходе анализа масс-спектров в анализируемых группах, позволили произвести поиск низкомолекулярных белков и пептидов, представленных в этих группах с максимальными различиями (табл. 2).

В таблицу включены лишь те пептиды и низкомолекулярные белки, при исследовании которых выявлены различия в изучаемых группах.

Анализ представленных в таблице данных свидетельствует о том, что выявлено 18 пептидов и 3 низкомолекулярных белка сыворотки крови, представленных только в группе здоровых детей (с процентом представленности – не ниже 25 %) и 14 пептидов и 4 низкомолекулярных белка, представленных только у больных детей.

Следует особо отметить, что наибольшая разница в уровне представленности отмечена для пептидов. При этом определены пептиды, характерные лишь для здоровых детей: так пептид 925 Да отмечен у 93,3 % здоровых и полностью отсутствовал в группе детей с ГЭРБ; пептид 909 Да отмечен у 87 % здоровых детей и полностью отсутствует у больных, пептид 893 Да встречается в 93,3 % образцах сыворотки крови, полученных от здоровых детей и в 6,3 % аналогичных образцов, полученных от детей, больных ГЭРБ. Пептиды m/z 2046 и 2669 Да встречаются так же преимущественно у здоровых детей и гораздо менее представлены у больных (80 % и 19 %; 87 % и 25 % соответственно). Количество пептидов, характерных для детей с ГЭРБ гораздо меньше – их найдено всего два: пептид 1564 Да отмечен у 50 % больных детей и у 0 % здоровых и пептид 907 Да отмечен у 62 % и 13 % соответственно. Полученные нами данные подтверждают мнение о том, что подобные протеомные исследования могут иметь большое значение для клинических исследований [6].

Таблица 2

Данные сравнительного анализа низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови у здоровых детей и детей с ГЭРБ

Заключение

В результате исследования низкомолекулярного субпротеома сыворотки крови у больных с ГЭРБ установлены различия с аналогичными показателями, характерными для здоровых детей.

Выявлены 39 пептидов и низкомолекулярных белков сыворотки крови, присущих преимущественно здоровым или больным детям.

Полученные данные свидетельствуют о наличии особых паттернов (сигнатур) низкомолекулярных белков и пептидов, характерных для сывороток крови детей с ГЭРБ. Полученные результаты свидетельствуют о наличии различий в обмене низкомолекулярных белков и пептидов при ГЭРБ и могут служить основой в разработке малоинвазивной масс-спектрометрической системы как для диагностики ГЭРБ, так и мониторинга состояния больных детей в ходе заболевания.

Библиографическая ссылка