Совместное определение девяти уремических токсинов и холина в сыворотке крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлена методика одновременного определения девяти уремических токсинов и холина в сыворотке крови. Целевые вещества подобраны по литературным данным в качестве перспективных биомаркеров для установления тяжести и характера прогрессирования иммуноглобулин А нефропатии – заболевания почек, приводящего к потере трудоспособности, а при отсутствии своевременного лечения – к смерти людей молодого и среднего возраста. С применением ультрафильтрации достигается разделельное определение свободных и связанных с белками крови индольных уремических токсинов. Использование высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией высокого разрешения обеспечивает удовлетворительную точность анализа при отсутствии полного хроматографического разделения аналитов в стандартных условиях обращенно-фазовой ВЭЖХ. При проведении градуировки в качестве суррогатной сыворотки крови использовали раствор альбумина в фосфатном буферном растворе. Концентрация белка 45 мг/мл и рН 7.4 соответствуют этим характеристикам нативной сыворотки крови. В рамках пилотного эксперимента показана перспективность определения важнейших показателей состояния кишечного микробиома – холина и триметиламиноксида в сухих пятнах крови.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. И. Алюшина

Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентства России

Email: saveleva@rihophe.site
Россия, ст. Капитолово, Ленинградская область

Е. И. Савельева

Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека Федерального медико-биологического агентства России

Автор, ответственный за переписку.
Email: saveleva@rihophe.site
Россия, ст. Капитолово, Ленинградская область

В. А. Добронравов

Научно-исследовательский институт нефрологии при Первом Санкт-Петербургском государственном медицинском университете им. И.П. Павлова Минздрава России

Email: saveleva@rihophe.site
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Nair R., Walker P.D. Is IgA nephropathy the commonest primary glomerulopathy among young adults in the USA // Kidney Int. 2006. V. 69. Р. 1455.
  2. Шилов Е.М., Бобкова И.Н., Колина И.Б., Камышова Е.С. Клинические рекомендации по диагностике и лечению IgA-нефропатии // Нефрология. 2015. Т. 19. № 6. С. 83.
  3. Boyd J.K., Barratt J. Immune complex formation in IgA nephropathy: CD89 a ‘saint’ or a ‘sinner’? // Kidney Int. 2010. V. 78. P. 1211.
  4. Falconi C.A., Junho C.V. C., Fogaça-Ruiz F., Vernier I.C.S., da Cunha R.S., Stinghen A.E.M., et al. Uremic toxins: An alarming danger concerning the cardiovascular system // Front. Physiol. 2021. V. 12. Article 686249.
  5. Go A.S., Chertow G.M., Fan D. Chronic kidney disease and the risks of death, cardiovascular events, and hospitalization // N. Engl. J. Med. 2004. V. 351. № 13. P. 1296.
  6. Noce A., Marchetti M., Marrone G. Link between gut microbiota dysbiosis and chronic kidney disease // Eur. Rev. Med. Pharmacol. 2022. V. 26. № 6. P. 2057.
  7. Huang Y., Xin W., Xiong J. The intestinal microbiota and metabolites in the gut-kidney-heart axis of chronic kidney disease // Front Pharmacol. 2022. V. 13. Article 837500.
  8. Bennett B., Vallim T., Wang Z. Trimethylamine-N-oxide, a metabolite associated with atherosclerosis, exhibits complex genetic and dietary regulation // Cell Metab. 2013. V. 17. № 1. P. 49.
  9. Boini K.M., Hussain T., Li P.-L. Trimethylamine-N-oxide instigates NLRP3 inflammasome activation and endothelial dysfunction // Cell Physiol. Biochem. 2017. V. 44. № 1. P. 152.
  10. Ma G., Pan B., Chen Y., Guo C., Zhao M.M., Zheng L.M., Chen B.X. Trimethylamine N-oxide in atherogenesis: impairing endothelial self-repair capacity and enhancing monocyte adhesion // Biosci. Rep. 2017. V. 37. № 2. BSR20160244.
  11. Zheng Y., Tang Z., You L., Wu Y, Liu J, Xue J. Trimethylamine-N-oxide is an independent risk factor for hospitalization events in patients receiving maintenance hemodialysis // Ren Fail. 2020. V. 42. № 1. P. 580.
  12. Yoo W., Zieba J.K., Foegeding N.J., Torres T.P., Shelton C.D., Shealy N.G. High-fat diet–induced colonocyte dysfunction escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide // Science. 2021. V. 373. P. 813.
  13. Yoo W., Zieba J.K., Foegeding N.J., Torres T.P., Shelton C.D., Shealy N.G., et al. High-fat diet–induced colonocyte dysfunction escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide // Science. 2021. V. 373. P. 813.
  14. Xu Y., Kong X., Zhu Y., Xu J., Mao H., Li J., et al. Contribution of gut microbiota toward renal function in sepsis // Front. Microbiol. 2022. V. 13. Article 985283.
  15. Гецина М.Л., Черневская Е.А., Белобородова Н.В. Роль общих для человека и микробиоты метаболитов триптофана при тяжелых заболеваниях и критических состояниях // Клиническая практика. 2020. Т. 11. № 1. С. 92. (Getsina M.L., Chernevskaya E.A., Beloborodova N.V. The role of human and microbial metabolites of triptophane in severe diseases and critical Ill (review) // J. Clin. Pract. 2020. V. 11. № 1. P. 92.)
  16. Tanaka H., Sirich T.L., Plummer N.S., Weaver D.S., Meyer T.W. An enlarged profile of uremic solutes // PLoS One. 2015. V. 10. № 8. Article 0135657. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0135657
  17. Mair R.D., Sirich T.L., Plummer N.S., Meyer T.W. Characteristics of colon-derived uremic solutes // Clin. J. of the American Soc Nephrol. 2018. V. 13. № 9. P. 1398–404. https://doi.org/10.2215/CJ N.03150318.
  18. Liu G., Gibson R.A., Callahan D., Guo X.-F., Li D., Sinclair A.J. Pure omega 3 polyunsaturated fatty acids (EPA, DPA or DHA) are associated with increased plasma levels of 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropanoic acid (CMPF) in a short-term study in women // Food Funct. 2020. V. 11. № 3. P. 2058. https://doi.org/10.1039/c9fo02440a
  19. Kikuchi K., Itoh Y., Tateoka R., Ezawa A., Murakami K., Niwa T. Metabolomic search for uremic toxins as indicators of the effect of an oral sorbent AST-120 by liquid chromatography/tandem mass spectrometry // J. Chromatogr. B. 2010. V. 878. № 29. P. 2997. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2010.09.006
  20. Liabeuf S., Barreto D.V., Barreto F.C., Meert N., Glorieux G., Schepers E., et al. Free p-cresylsulphate is a predictor of mortality in patients at different stages of chronic kidney disease // Nephrol. Dial. Transplant. 2010. V. 25. P. 1183. https://doi.org/10.1093/ndt/gfp592
  21. Machado T.S., Poitevin S., Paul P., McKay N., Jourde-Chiche N., Legris T., et al. Indoxyl sulfate upregulates liver P-glycoprotein expression and activity through aryl hydrocarbon receptor signaling // Clin. J. Am. Soc Nephrol. 2018. V. 29. P. 906. https://doi. org/10.1681/AS N.2017030361
  22. Ohkawa R., Kurano M., Sakai N., Kishimoto T., Nojiri T., Igarashi K. et al. Measurement of plasma choline in acute coronary syndrome: Importance of suitable sampling conditions for this assay // Sci. Rep. 2018. V. 8. № 1. P. 4725.
  23. Fabresse N., Uteem I., Lamy E., Massy Z., Larabi I.A., Alvarez J.-C. Quantification of free and protein bound uremic toxins in human serum by LC-MS/MS: Comparison of rapid equilibrium dialysis and ultrafiltration // Clin. Chim. Acta. 2020. V. 507. P. 228. https://doi.org/10.1016/j.cca.2020.04.032
  24. Электронный ресурс Uremic Solutes Database / database.uremic-toxins.org (дата обращения 11.12.2023).
  25. Garcia E., Shalaurova I., Matyus S.P., Wolak-Dinsmore J., Oskardmay D.N., Connelly M.A.. Quantification of choline in serum and plasma using a clinical nuclear magnetic resonance analyzer // Clin Chim Acta. 2022. V. 1. № 524. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.cca.2021.11.031
  26. Ilcol Y.O., Dilek K., Yurtkuran M., Ulus I. Changes of plasma free choline and choline-containing compounds’ concentrations and choline loss during hemodialysis in ESRD patients // Clin. Biochem. 2002. V. 35. № 3. P. 233. https://doi.org/10.1016/s0009-9120(02)00298-9
  27. Silva L.A.P., Campagnolo S., Fernandes S.R., Marques S.S., Barreiros L., Sampaio-Maia B. Segundo M.A. Rapid and sustainable HPLC method for the determination of uremic toxins in human plasma samples // Anal. Bioanal. Chem. 2023. V. 415. P. 683.
  28. Calaf R., Cerini C., Genovesio C., Verhaeghe P., Jourde-Chiche N., Berge-Lefranc D. Determination of uremic solutes in biological fluids of chronic kidney disease patients by HPLC assay // J. Chromatogr. B. 2011. V. 879. № 23. P. 2281. https:// doi. org/10. 1016/j. jchro mb. 2011. 06. 014
  29. Zhan X., Fletcher L., Huyben D., Cai H., Dingle S., Qi N., et al. Choline supplementation regulates gut microbiome diversity, gut epithelial activity, and the cytokine gene expression in gilts // Front. Nutr. 2023. V. 10. Article 1101519. https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1101519
  30. Awwad H.M., Kirsch S.H., Geise J., Obeid R. Measurement of concentrations of whole blood levels of choline, betaine, and dimethylglycine and their relations to plasma levels // J. Chromatogr. B. 2014. V. 957. P. 41.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема определения свободных и связанных с белками уремических токсинов в сыворотке крови.

Скачать (90KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема определения холина и триметиламин-N-оксида (ТМАО) в сухих пятнах крови.

Скачать (64KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результаты сравнения картриджей Whatman 903 и Биохран на примере определения холина и триметил амин-N-оксида (ТМАО) в технике сухих пятен крови.

Скачать (88KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024