„Metabolomické a proteomické studie v kombinaci s moderními technikami magnetické rezonance při hledání mechanismů poškození mozku u předčasně narozených a donošených novorozenců“ je název projektu, který v posledních pěti letech realizoval na Lékařské fakultě Jagellonské univerzity a v Univerzitní dětské nemocnici tým prof. Przemka Kwinty, vedoucího katedry pediatrie Jagellonské univerzity. Během těchto několika let byly v laboratořích CDT-CARD analyzovány vzorky moči od více než 120 novorozenců – předčasně narozených i donošených – pomocí nejmodernějších proteomických a metabolomických technik. To umožnilo hlouběji se podívat na biologické procesy probíhající v prvních dnech života. Výsledky ukázaly, že předčasně narozené děti se od donošených dětí liší od prvních dnů po narození složením bílkovin a metabolitů v moči, což odráží nezralost jejich imunitního, koagulačního a metabolického systému. Děti s poškozením mozku zažívají přetrvávající a charakteristické změny v moči, včetně snížených hladin proteinů, které tvoří mozkovou matrici (neurokan, agrekan, brevikan), a zvýšených hladin molekul spojených s buněčným stresem a zánětem (FABP). Vědci také prokázali, že u novorozenců s perinatální hypoxií dochází v moči ke skutečné „biochemické bouři“ spojené s oxidačním stresem a masivním poškozením buněk. Současně se aktivují přirozené opravné procesy, jako je neutralizace hemu uvolněného z krevních buněk.

Jedním z nejvýznamnějších zjištění projektu byl objev, že se v moči předčasně narozených dětí mezi třetím a šestým dnem života objevují mimořádně specifické biologické markery. V tomto období metabolismus dítěte nejvíce odhaluje o následném poškození mozku. Pomocí pokročilých matematických modelů bylo možné předpovědět těžké poranění mozku s téměř 100% přesností, a to pouze na základě dat z tohoto krátkého období života. To by mohlo mít značný význam pro neonatologii, protože by umožnilo včasnou identifikaci dětí se zvláštním rizikem, rychlejší zavedení terapií na ochranu mozku a individualizované plány následné péče.

Jedním z nejslibnějších biomarkerů se ukázal být poměr laktátu a kreatininu v moči (ULCR). U předčasně narozených dětí s těžkým poraněním mozku se jeho hodnota rychle zvyšovala již druhý a třetí den života a tento poměr silně koreloval s abnormalitami později viditelnými na magnetické rezonanci mozku a magnetické spektroskopii. Takový jednoduchý a levný test by se nakonec mohl stát rutinním diagnostickým nástrojem na jednotkách intenzivní péče o novorozence.

Projekt také jasně prokázal, že mozek předčasně narozeného dítěte je postižen odlišně než mozek novorozence s hypoxií. Předčasně narozené děti s poškozením mozku vykazují metabolismus svědčící o vícestupňových chronických poruchách, včetně dlouhodobého energetického stresu a abnormální myelinizace, zatímco děti, které utrpěly hypoxii, mají „náhlejší“ a turbulentní reakci spojenou s oxidačním stresem. Tyto rozdíly byly zjištěny nejen v moči, ale také ve studiích magnetické rezonanční spektroskopie, které odhalily charakteristické metabolické abnormality v thalamu – klíčové struktuře sloužící jako reléové centrum mozku.

Projekt otevírá cestu k vytvoření nové generace biomarkerů, které dokáží předpovědět poškození mozku ještě předtím, než se stane viditelným na magnetické rezonanci, což by v budoucnu mohlo pomoci při zavádění terapií v nejzranitelnějším období. Jedná se o jednu z prvních komplexních iniciativ kombinujících metabolomiku, proteomiku a zobrazování mozku ve studiích nejmladších a nejzranitelnějších pacientů.

zdroj: www.uj.edu.pl/wiadomosci, autor:Łukasz Wspaniały