Metabolomisk profilering baserad på kärnmagnetisk resonans hos fibromyalgipatienter

1. Studiens fullständiga namn: Nuclear Magnetic Resonance Based Metabolomic Profiling in Fibromyalgia Patients

2. Studiens syfte och betydelse (primärt syfte, sekundära mål, om några):

   Bestämning och kvantifiering av metaboliter och enzymaktiviteter genom NMR hos fibromyalgipatienter, förändringar i citrat, isocitrat, alfaketoglutarat, alfaketoglutarat, succinyl CoA, fumarat, malat, glutamat, G-6 PD, fosfoglukonat, speciellt glyceralacetat, glyceralacetat, glyceral. i energiomsättningen hos dessa patienter och utvärdering av deras kliniska användbarhet kommer att undersökas.

3. Förväntade fördelar och risker med forskningen:

   Fibromyalgi definieras som ett kroniskt syndrom av okänd orsak som kännetecknas av utbredd kroppssmärta, trötthet, sömnstörningar, nedsatt kognitiv funktion och ångest, och möjliga orsaker inkluderar genetiska, neurologiska, psykologiska, sömnrelaterade och immunologiska faktorer. Sjukdomen är 6-9 gånger vanligare hos kvinnor. Diagnosen fibromyalgi, som har definierats som ett sant syndrom sedan publiceringen av klassificeringskriterierna från American College of Rheumatology (ACR) 1990, är ​​svår på grund av symptomens subjektivitet, det faktum att utvärderingen baseras på patienten. rapporter och bristen på objektiva diagnostiska tester för att bekräfta diagnosen. De diagnostiska kriterierna för fibromyalgi, som beskrevs första gången på 1800-talet och är den vanligaste reumatiska sjukdomen efter artros, är i ständig förändring. Förutom svårigheten att diagnostisera sjukdomen är fysiopatologin inte helt klarlagd och ett specifikt mål för behandling har inte fastställts.

   Antalet metabolomiska studier i serum- och urinanalyser av patienter med fibromyalgi är begränsat och för att fylla denna lucka kommer vi att använda Bruker 500 MHertz NMR-apparat med ett erfaret team för att undersöka metabolitbestämning och kvantifiering, enzymaktiviteter och särskilt energimetabolism i Fibromyalgipatienter. Således kommer det att undersökas om det finns en anlag för degenerativa eller proliferativa sjukdomar på grund av acceleration eller minskning av energiomsättningen hos fibromyalgipatienter. Enligt vår litteraturöversikt finns det inga studier som undersöker både enzymer och metaboliter tillsammans hos fibromyalgipatienter.

   I forskarnas publicerade arbeten används ofta NMR för strukturanalys. Kvantitativ NMR (qNMR), å andra sidan, är under utveckling för att utöka utbudet av metaboliter som det kan detektera i kroppsvätskor (för att fånga låga koncentrationer av ämnen). qNMR startade med mycket gamla studier och deltekniker optimeras för att ge hög känslighet. Med den utvecklande teknologin kommer detta spektrum att expandera och i framtiden kan hundratals metaboliter bestämmas med en enda referens. Även om NMR-utrustning finns tillgänglig vid ett begränsat antal universitet i vårt land, har vi konstaterat att det inte finns någon grupp som arbetar för kvantitativ analys som ett resultat av vår forskning. Vi strävar efter att omsätta vår teoretiska kunskap i praktiken med erfarenheten och kunskapen från fakultetsmedlemmarna vid Bezmi Alem Vakıf University Medicinska fakulteten inom vårt projekt.

   Som utgångspunkt för våra qNMR-studier valde vi fibromyalgisjukdom, där antalet dagliga prover som når vårt sjukhus är ganska högt. Dessutom fann vi att kliniska studier i ämnet är ganska begränsade. I denna mening är utredarna unika genom att de kommer att ge en holistisk metabolisk profilering hos fibromyalgipatienter och tillhandahålla data om vuxna.

   Det viktigaste problemet med NMR-tekniken är de höga kostnaderna under installationen av enheten, sedan med låga driftskostnader kan de önskade analyserna utföras enkelt och till låg kostnad i närvaro av referensmaterial och programvara som krävs för dataanalys. Vi strävar efter att utföra kvantifiering av metaboliter i kroppsvätskor på NMR-enheten, som redan har installerats och för närvarande är i drift vid Bezmi Alem Vakıf University. Som utgångspunkt valde vi fibromyalgisjukdom, för vilken kvantitativ NMR-analys är mycket sällsynt i litteraturen. När det gäller provberedning/analysförfarande för kvantitativa NMR-analyser planeras att studera serum och urin, som är de första standardiserade kroppsvätskeproverna, samt prover tillhörande patientpopulationen och friska frivilliga. Enligt de toppar som erhållits i NMR-spektrumet kommer metabolitidentifiering att göras och kvantifiering av dessa metaboliter kommer att utföras med programvaran som ska tillhandahållas för studien.

4. Typ, omfattning och utformning av den planerade studien:

   I denna prospektiva tvågruppsstudie kommer metabolitidentifiering att utföras i enlighet med topparna som erhållits i NMR-spektrumet hos 50 patienter med kliniskt diagnostiserad fibromyalgi och 50 friska frivilliga och syftar till att utföra kvantifieringen av dessa metaboliter med den programvara som ska tillhandahållas för studien.

5. Antal patienter och frivilliga som ska inkluderas i studien, deras kvalifikationer och motivering för urval:

   Utredarna kommer att genomföras mellan 1 januari 2024 och 1 december 2024 med 50 patienter med diagnosen fibromyalgi i åldrarna 18-65 som uppfyller utredarnas inklusions- och uteslutningskriterier och 50 friska frivilliga. Den tidigare effektanalysen av studien utfördes med hjälp av "G. Power-3.1.9.2"-program. Medel i beräkningar: Wilcoxon singed-rank test (ett provfall) effektstorlek 0,50, alfa 0,05, effekt 0,90, antal grupper 1, antal åtgärder:2, totalt urval beräknades till 38. Totalt 38 patienter var planerade att inkluderas i studien

6. Parametrar som ska analyseras:

   Mätning av nivåer av citrat, isocitrat, alfaketoglutarat, succinyl CoA, fumarat, malat, glutamat, G-6 PD, fosfoglukonat, glyceraldehyd 3P och oxaloacetat med NMR-teknik

7. Var och av vem kommer parametrarna att kontrolleras: Studien kommer att utföras av specialist Dr. Hatice Kübra Aşık på polikliniken på Fysisk medicin och rehabiliteringskliniken på Private Beykent Hospital. Dr. Hatice Kübra Aşık och biokemiska tester kommer att utföras av Prof. Dr. Yıldız Atamer vid Biochemistry Department of Private Beykent Hospital.

8. Vilka av parametrarna som ska användas i studien är rutinmässiga för den sjukdomsgruppen och vilka är specifika för studien:

   Mätning av nivåer av citrat, isocitrat, alfaketoglutarat, succinyl CoA, fumarat, malat, glutamat, G-6 PD, fosfoglukonat, glyceraldehyd 3 P och oxaloacetat med NMR-teknik är inte rutin för denna sjukdom men kommer att studeras i denna grupp för vetenskapliga forskningsändamål

9. Beräknad varaktighet för arbetet, start- och slutdatum: 1 mars 2024 - 1 december 2024

10. Kriterier för inkludering, uteslutning och tillbakadragande:

    Inklusionskriterier:

    Kvinnliga patienter i åldern 18-65 år Patienter med kliniska besvär av fibromyalgi (utbredd smärta, svaghet, trötthet, sömnproblem, ångest, rörelsehinder etc.) bland de patienter som söker till polikliniken

    Uteslutningskriterier:

    Virala eller bakteriella infektioner, systemsjukdomar (diabetes mellitus, högt blodtryck, kronisk njursvikt, hypohypertyreos) patienter som tar antidepressiva eller mediciner, patienter med onormala laboratorieresultat (erytrocytsedimentationshastighet, biokemiska eller serologiska parametrar och sköldkörtelfunktionstester), rökare och alkoholmissbrukare, patienter med reumatisk artrit och systemisk lupus erythematosus uteslöts.

    De som fått behandling för tumör

11. Kriterier för avslutning av studien: Studien är planerad att avslutas efter att de 50 patienter och 50 friska frivilliga som krävs för studien har slutförts.
12. Vid utvärderingen av de data som ska erhållas som ett resultat av de statistiska forskningsmetoderna som ska användas:

IBM SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) Statistik för Windows, version 25.0. Armonk, NY: IBM Corp. kommer att användas. I den beskrivande statistiken av data kommer medel- och standardavvikelsevärden att användas i parametriska tester; medianvärden, minimi- och maximivärden kommer att användas i icke-parametriska tester.

Fördelningen av variabler kommer att kontrolleras av Kolmogorov-Smirnov-testet. Parat t-test kommer att användas för upprepade mätningar med normalfördelning, medan Wilcoxon-testet kommer att användas för icke-normalfördelade data. Resultaten kommer att utvärderas med 95 % konfidensintervall och p<0,05 definieras som statistisk signifikans.

1. Malatji BG, Meyer H, Mason S, et al. NMR-metabolomikstudier av utvalda patienter och kontroller baserat på en diagnostisk biomarkörprofil för fibromyalgisyndrom. BMC Neurology (2017), 17:88
2. Hsu W-H, Lee C-H, Chao Y-M, et al. ASIC3-beroende metabolomisk profilering av serum och urin i fibromyalgimusmodell Scientific Reports, (2019), 9:12123.
3. Clos-Garcia M, Andrés-Marin N, Fernández-Eulate G, et al. Analyser av tarmmikrobiom och serummetabolom identifierar molekylära biomarkörer och förändrad glutamatmetabolism vid fibromyalgi. EBioMedicine (2019), 46:499-511.
4. Hackshaw KV, Aykas DP, Sigurdson GT, et al. Metaboliskt fingeravtryck för diagnos av fibromyalgi och andra reumatologiska sjukdomar. J. Biol. Chem. (2019), 294(7):2555-2568.
5. Hsu W-H, Han D-S, Ku W-C, et.al. Metabolomisk och proteomisk karakterisering av sng- och smärtfenotyper vid fibromyalgi. Eur J Pain, (2022), 26:445-462.
6. Victoria Menzies, Angela Starkweather, Yingwei Yao, et al. Metabolomiska skillnader hos kvinnor med och utan fibromyalgi. Clin Transl Sci (2020) 13, 67-77.
7. Bal SH, Budak F. Översikt över Genomics, Proteomics Concepts and Application Areal Journal of Uludag University Faculty of Medicine, 39 (1)65-69, 2013.
8. Başaran E, Aras S, Cansaran-Duman D. General Outlook and Applications of Genomics, Proteomics and Metabolomics.Turkish Journal of Hygiene and Experimental Biology 2010; 67 (2): 85-96.
9. Dogan HO. Oriktad metabolomisk analys. Sivas Biokemidagar, 2-5 november 2016.
10. Marques AP, Santo ASE, Berssaneti AA, Matsutani LA, Yuan SLK. Prevalens av fibromyalgi: uppdatering av litteraturöversikt. Rev Bras Reumatol. 2017;57(4):356-363.
11. Macfarlane GJ, Kronisch C, Dean LE, Atzeni F, Häuser W, Flub E, et al. EULAR reviderade rekommendationer för hantering av fibromyalgi. Ann Rheum Dis. 2017;76(2):318-328.