Op NMR gebaseerde metabolomics-kinetiek bij ARDS-patiënten

Voor deze studie zullen alle volwassen IC-patiënten worden gescreend op ARDS. Deelnemers die voldoen aan de criteria van milde ARDS (PaO2/FiO2 200-300) komen in aanmerking voor mogelijke opname. Voor vergelijkende analyse zal ook de op leeftijd afgestemde gezonde controlegroep in het onderzoek worden opgenomen. Onderzoekers zijn van plan om te werken aan de bloedmonsters die zijn verzameld bij deelnemers met milde ARDS. De eerste monsters zullen worden verzameld binnen 72 uur nadat aan de diagnostische criteria van milde ARDS is voldaan, daarna elke 72 uur totdat de deelnemers hersteld zijn van ARDS of ontslagen zijn van de ICU of drie weken na opname, afhankelijk van wat zich het eerst voordoet. Voor serumbereiding wordt 2 ml bloedmonsters verkregen in een verzamelflesje, dat gedurende 60 minuten bij kamertemperatuur mag stollen. De monsters worden vervolgens gedurende 10 minuten bij 1.200 x g gecentrifugeerd, verzameld in eppendorfbuisjes, afgesloten en ingevroren bij min 80 graden Celsius totdat NMR-experimenten zouden worden uitgevoerd. Verdere 1D- en 2D-NMR-spectroscopische technieken zullen worden gebruikt voor de karakterisering en kwantificering van verschillende metabolische componenten van serum.

Deze studie is verkennend van aard om de kinetiek van op NMR gebaseerde metabolomics in de ARDS-populatie te begrijpen. Aangezien ongeveer 20-25% van de milde ARDS uiteindelijk zal evolueren naar ernstige ARDS, zullen de onderzoekers in totaal 120 deelnemers includeren (inclusief gezonde deelnemers). Gegevensverzameling om het demografisch profiel, de klinische kenmerken en de ernst van de ziekte te begrijpen. De Sequential Organ Failure Assessment (SOFA)-score op het moment van opname in het onderzoek, het klinische beloop tijdens het verblijf op de intensive care en de resultaten van de deelnemers zullen worden gedaan.

NMR-spectroscopie (800 MHz Bruker) van het monster zal worden uitgevoerd met behulp van een externe buis die Trimethylsilylpropaanzuur (TSP) en D2O bevat om het signaal te vergrendelen. Plasma-/serummonsters worden ontdooid en vervolgens gedurende 5 minuten bij 4 °C bij 10.000 g gecentrifugeerd om eventueel vast vuil te verwijderen. 450 μl van elk monster wordt grondig gemengd met 50 μl NMR-buffer (1,5 MKH2PO4, 2 mM NaN3, 5,8 mM natrium-3-(trimethylsilyl) propionaat-2,2,3,3-d4, D2O, pH 7,4) en de resulterende oplossing zal worden overgebracht naar 5 mm of 3 mm NMR-buizen. Alle eendimensionale spectra met wateronderdrukking worden verkregen. Protonspectra zullen worden gerelateerd aan het TSP-signaal (δ=0,00 ppm). De vrije inductieverval (FID's) worden verwerkt met lijnverbreding en nul gevuld vóór Fourier-transformatie. De verkregen spectra zullen handmatig worden gefaseerd; baseline gecorrigeerd en geïntegreerd met behulp van TOPSPIN 2.1.

Alle NMR-spectra zullen worden verwerkt en geanalyseerd met behulp van het TOPSIN 3-pakket. Automatische en gecontroleerde piekselectie zal worden uitgevoerd met Amix en de identificatie van metabolieten zal worden gedaan met behulp van de Metaboanlayst- en BIOREFCODE-database met metabolieten. Standaard statistische begeleide en onbewaakte multivariate analyses (PCA en PLSDA) zullen worden uitgevoerd.

Metabolieten in de 1H NMR-spectra van serummonsters zullen worden toegewezen met behulp van 1D-, 2D-, HMDB- en BMRB-databases. Overlappende resonanties van kleine metabolieten die aanwezig zijn in het 1D-spectrum zullen worden bevestigd door gebruik te maken van 2D-spectra, waaronder heteronucleaire enkele kwantumcorrelatie (HSQC), correlatiespectroscopie (COSY), totale correlatiespectroscopie (TOCSY), J-resolved (JRES) en Human Metabolome Database en biologische magnetische resonantiebank (BMRB) database.