Caracterización del perfil metabólico del recién nacido prematuro en términos de aminoácidos plasmáticos y ácidos orgánicos urinarios
Fecha
2021-02-12Autor(es)
Calvo Barbosa, Angie MarcelaDirector(es)
Guevara Morales, Johana MariaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Maestría en Ciencias Biológicas
Título obtenido
Magíster en Ciencias Biológicas
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Characterization of the metabolic profile of the premature newborn in terms of plasma amino acids and urinary organic acidsResumen
La población neonatal está definida como todo recién nacido hasta los 30 días de vida. De acuerdo al momento del nacimiento se clasifican en recién nacidos a término (entre 37-40 semanas de gestación) o recién nacidos pretérmino (menos de 37 semanas de gestación). Los recién nacidos pretérmino presentan diferentes características comparados con un recién nacido a término, debido a que están expuestos a diferentes factores como mayor número de patologías al nacimiento, un manejo nutricional especial y la necesidad de atención en una unidad de cuidado intensivo neonatal por complicaciones inherentes a la prematurez. Debido a todos estos factores, ha sido de gran interés entender las implicaciones de la prematuridad en diferentes aspectos fisiológicos del neonato, con el fin de mejorar la interpretación de paraclínicos e identificar biomarcadores útiles para el seguimiento y pronóstico de estos pacientes. De acuerdo a lo anterior se han reportado estudios donde la población recién nacida a término es utilizada como control para evaluar la población recién nacida pretérmino, analizando diferentes muestras biológicas (sangre seca, sangre de cordón umbilical, orina) e identificando algunos metabolitos como aminoácidos, acilcarnitinas, cuerpos cetónicos y lactato, mediante diferentes técnicas como espectrometría de masas en tandem (MS/MS), Cromatografía liquida de alta definición (HPLC), Resonancia Magnética Nuclear Protónica (1H-NMR), entre otras, con el fin de interpretar el estado metabólico del recién nacido pretérmino. Por otro lado, otros estudios se han enfocado en determinar el impacto de la alimentación que reciben los recién nacidos prematuros en su metabolismo. Estos estudios, aunque dan un panorama general del metabolismo de los recién nacidos pretérmino en diferentes circunstancias, presentan algunas limitaciones y sesgos relacionados con el bajo número de individuos, la heterogeneidad en cuanto a la edad gestacional de la población incluida, el perfil de metabolitos analizados y en algunas ocasiones la población estudiada presenta alguna patología o es manipulada en los aportes nutricionales. Todos estos factores limitan la extrapolación de los resultados a otros escenarios por lo que surge la necesidad de ampliar los estudios tendientes a caracterizar metabólicamente la población de recién nacidos pretérmino.
En estudios previos realizados en el Instituto de Errores Innatos del metabolismo (IEIM) de la Pontificia Universidad Javeriana, realizados en población recién nacida a término y niños hasta el primer año de vida, se ha evidenciado que los perfiles metabólicos de ácidos orgánicos y aminoácidos dependen del estilo de vida, la edad, y el estado alimenticio del paciente. Teniendo en cuenta que los reportes en la literatura sobre las variaciones de estos metabolitos en población neonatal son escasos y más en población recién nacida prematura, este estudio plantea como objetivo analizar el perfil metabólico del recién nacido prematuro en términos de aminoácidos plasmáticos y ácidos orgánicos urinarios. Con el fin de cumplir los objetivos planteados se recolectaron 172 muestras de sangre y de orina de recién nacidos pre término (n:108) entre 28 y 36 semanas de gestación y un peso al nacer mayor a 1000gr, nacidos en la Unidad de Cuidado Intensivo Neonatal (UCIN) del Centro Policlínico del Olaya, cuyas madres aceptaron participar en el estudio, firmando el consentimiento informado. A cada individuo se le realizaron dos muestreos, donde se recolectaron sangre y orina simultáneamente. La primera muestra se recolecto en la fase de adaptación (entre los 5 y 7 días de nacimiento) y la segunda en la fase de crecimiento (15 a 20 días de nacimiento. Posteriormente, para el análisis de ácidos orgánicos urinarios se realizó extracción y derivatización de los mismos, e identificación por Cromatografía de Gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Las muestras de plasma fueron desproteinizadas y posteriormente analizadas por cromatografía liquida de alta resolución (HPLC).
Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis descriptivo exploratorio, que permite identificar relaciones entre variables asociadas a las condiciones del neonato como género, edad gestacional, datos antropométricos y antecedentes médicos con los perfiles metabólicos obtenidos por ambas técnicas. Los resultados obtenidos brindan un panorama del comportamiento de aproximadamente 90 metabolitos. La información derivada de este estudio contribuirá a ampliar el entendimiento de la fisiología del recién nacido pretérmino. De forma adicional, brindará una herramienta de referencia para la interpretación, en esta población, de los perfiles de ácidos orgánicos urinarios y aminoácidos plasmáticos, los cuales son de utilidad en el contexto diagnóstico de errores innatos del metabolismo.
Abstract
The neonatal population is defined as any newborn up to 30 days of life. According to the moment of birth, they are classified into term newborns (between 37-40 weeks of gestation) or preterm newborns (less than 37 weeks of gestation). Preterm newborns present different characteristics compared to a term newborn, due to the fact that they are exposed to different factors such as a greater number of pathologies at birth, special nutritional management and the need for care in a neonatal intensive care unit due to inherent complications to prematurity. Due to all these factors, it has been of great interest to understand the implications of prematurity in different physiological aspects of the newborn, in order to improve the interpretation of paraclinics and identify useful biomarkers for the follow-up and prognosis of these patients. According to the above, studies have been reported where the full-term newborn population is used as a control to assess the preterm newborn population, analyzing different biological samples (dried blood, umbilical cord blood, urine) and identifying some metabolites as amino acids, acylcarnitines, ketone bodies and lactate, using different techniques such as tandem mass spectrometry (MS / MS), High Definition Liquid Chromatography (HPLC), Proton Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR), among others, in order to interpret the Metabolic status of the preterm newborn. On the other hand, other studies have focused on determining the impact of the diet that premature newborns receive on their metabolism. Although these studies provide a general overview of the metabolism of preterm newborns in different circumstances, they present some limitations and biases related to the low number of individuals, the heterogeneity in terms of gestational age of the included population, the profile of metabolites analyzed. and on some occasions the population studied presents some pathology or is manipulated in the nutritional contributions. All these factors limit the extrapolation of the results to other scenarios, which is why there is a need to expand the studies aimed at metabolically characterizing the population of preterm newborns.
In previous studies carried out at the Institute of Inborn Errors of Metabolism (IEIM) of the Pontificia Universidad Javeriana, carried out in a full-term newborn population and children up to the first year of life, it has been shown that the metabolic profiles of organic acids and amino acids depend lifestyle, age, and nutritional status of the patient. Taking into account that the reports in the literature on the variations of these metabolites in the neonatal population are scarce and more in the premature newborn population, this study aims to analyze the metabolic profile of the premature newborn in terms of plasma amino acids and urinary organic acids . In order to meet the objectives set, 172 blood and urine samples were collected from pre-term newborns (n: 108) between 28 and 36 weeks of gestation and a birth weight greater than 1000g, born in the Intensive Care Unit Neonatal (NICU) of the Olaya Polyclinic Center, whose mothers agreed to participate in the study, signing the informed consent. Two samples were taken from each individual, where blood and urine were collected simultaneously. The first sample was collected in the adaptation phase (between 5 and 7 days of birth) and the second in the growth phase (15 to 20 days of birth. Later, for the analysis of urinary organic acids, extraction and derivatization were carried out. of them, and identification by Gas Chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) The plasma samples were deproteinized and subsequently analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC).
The data obtained were subjected to an exploratory descriptive analysis, which allows identifying relationships between variables associated with the newborn's conditions such as gender, gestational age, anthropometric data, and medical history with the metabolic profiles obtained by both techniques. The results obtained provide an overview of the behavior of approximately 90 metabolites. The information derived from this study will contribute to broadening the understanding of the physiology of the preterm newborn. Additionally, it will provide a reference tool for the interpretation, in this population, of the urinary organic acid and plasma amino acid profiles, which are useful in the diagnostic context of inborn errors of metabolism.
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