Metabolomická analýza kondenzátu dechu pacientů s astmatem a cystickou fibrózou

Bc. Radana KARLÍKOVÁ

Master's thesis

Metabolomic analysis of exhaled breath condensate in patients with asthma and cystic fibrosis

Abstract:

Princip analýzy kondenzátu vydechovaného vzduchu (EBC) spočívá v neinvazivním odběru biologického materiálu a následné detekci mediátorů souvisejících s ději probíhajícími v plicích a dolních cestách dýchacích. Astma a cystická fibróza (CF) jsou onemocnění, která jsou úzce spojena se zánětem respiračního traktu. Cílem předložené diplomové práce bylo porovnat metabolomické profily kondenzátů dechu získaných od pacientů s CF, astmatem, astmatiků léčených glukokortikosteroidy a zdravých jedinců. Cílená metabolomická analýza byla provedena pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií, necílená metabolomická analýza probíhala v systému kapalinové chromatografie v kombinaci s vysoko-rozlišujícím hmotnostním spektrometrem. Cílenou metabolomickou analýzou bylo nalezeno 42 metabolitů, necíleným přístupem bylo nalezeno 110 potenciálních analytů definovaných přesnou m/z a retenčním časem. Diskriminační analýzou bylo dosaženo rozdělení studovaných skupin pacientů a zdravých kontrol. Byly nalezeny diference v hladinách aminokyselin, purinů a také kyseliny arachidonové. Výsledky této práce potvrdily, že metabolomika je vhodný nástroj pro metabolické profilování EBC.

Abstract:

The principle of exhaled breath condensate (EBC) analysis is based on non-invasive sampling of biological material and the subsequent detection of mediators associated with processes in the lungs and lower airways. Asthma and cystic fibrosis (CF) are diseases which are closely associated with inflammation of the respiratory tract. The aim of the thesis was to compare the metabolomic profiles of EBC from patients with CF, asthma, asthmatic patients treated with glucocorticosteroids and healthy individuals. Targeted metabolomic analysis was performed using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry, untargeted metabolomic analysis was performed on liquid chromatography in combination with high resolution mass spectrometry. By the targeted metabolomic analysis 42 metabolites was found. By untargeted metabolomic analysis 110 potential analytes was found defined by m/z and retention time. The discriminant analysis show splitting of the patients and healthy controls groups. Differences in the levels of amino acids, purines and arachidonic acid were observed. The results of this study confirmed that metabolomics is a suitable tool for metabolite profiling of EBC.

Keywords

kondenzát vydechovaného vzduchu, metabolomika, astma, cystická fibróza

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2013

Accessible from:: 2. 5. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2013
• Supervisor: RNDr. David Friedecký, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry