Нажмите на эту строку чтобы перейти к Новостям сайта "Русский врач"

Перейти
на сайт
журнала
"Врач"
Перейти на сайт журнала "Медицинская сестра"
Перейти на сайт журнала "Фармация"
Перейти на сайт журнала "Молекулярная медицина"
Перейти на сайт журнала "Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии"
Журнал включен в российские и международные библиотечные и реферативные базы данных

ВАК (Россия)
РИНЦ (Россия)
Эко-Вектор (Россия)

«ОМИКСНЫЕ» ТЕХНОЛОГИИ: БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ НЕЙРО- И ТКАНЕСПЕЦИФИЧНЫХ МАРКЕРОВ (ОБЗОР)

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2023-10-04
Номер журнала: 
10
Год издания: 
2023

Е.А. Тепляшина
к.б.н., доцент, кафедра биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии,
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого»
Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск, Россия)
E-mail: elenateplyashina@mail.ru
Н.А. Малиновская
д.м.н., зав. кафедрой биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии,
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого»
Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск, Россия)
E-mail: malinovskaya-na@mail.ru
Л.Б. Шадрина
ассистент, кафедра биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и токсикологической химии,
ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого»
Министерства здравоохранения РФ (г. Красноярск, Россия)
E-mail: shaliu@mail.r

Представлены результаты научных исследований, посвященных современным технологиям, приобретающим большую значимость. Показано, что активно развивающимся подходом в ранней диагностике заболеваний является метаболомика, изучающая биохимические преобразования био-молекул в клетках организма. Метаболомные исследования на основе спектроскопии ядерного магнитного резонанса и масс-спектрометрии от-крывают ряд возможностей для изучения полного метаболомного профиля и особенно его нарушений, возникающих вследствие неблагоприят-ных факторов окружающей среды или трансформации экспрессии генов (эпигенетика). Наиболее распространенными методами исследования в рамках современной метаболомики считаются метаболический фингерпринтинг и метаболическое профилирование. Возможности метаболомного профилирования позволяют решать достаточно сложные фундаментальные и клинические задачи. Фундаментальные и клинические научные данные продемонстрировали целесообразность многостороннего изучения процессов возникновения и развития нейродегенеративных расстройств, а также сердечно-сосудистых заболеваний на молекулярном уровне. Нарушение метаболических путей в определенных органах и тканях может приводить к существенным изменениям, связанным с циркулирующими метаболитами в перифе-рической крови или нейрометаболитами головного мозга. Обмен веществ организма охватывает большой спектр биохимических реакций орга-низма и разнообразный набор метаболитов, следовательно, патологические факторы способны изменять метаболический профиль организма на разных уровнях. Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что не менее важным при метаболическом профилировании считается количественное определение липидов в биологических образцах (липидомика). Это открывает большие возможности для исследования метаболических преобра-зований липидных молекул, а также липид-зависимых механизмов, что крайне важно для изучения нейродегенеративных, неврологических и нервно-психических расстройств. В зависимости от особенностей патобиохимических процессов развития заболевания липиды служат потенци-альными молекулами-маркёрами этих нарушений и могут расцениваться как важные диагностические критерии. Сформулирован вывод о необходимости изучения нарушений метаболизма, более детального понимания патобиохимических механизмов возник-новения заболеваний на молекулярном уровне, а также поиска новых молекул-маркёров и дополнительных факторов, характеризующих патоло-гические состояния организма.
Ключевые слова: 
метаболомика
липидомика
био- и нейромаркёры.
Для цитирования: 
Тепляшина Е.А., Малиновская Н.А., Шадрина Л.Б. «ОМИКСНЫЕ» ТЕХНОЛОГИИ: БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ НЕЙРО- И ТКАНЕСПЕЦИФИЧНЫХ МАРКЕРОВ (ОБЗОР) . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2023; (10): 25-https://doi.org/10.29296/25877313-2023-10-04
Список литературы: 
  1. 1. Rutledge J., Oh H., Wyss-Coray T. Measuring biological age using omics data. Nature Reviews Genet. 2022; 23(12): 715–727.
  2. 2. Patti G.J., Yanes O., Siuzdak G. Metabolomics: the apogee of the omic triology. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2012; 13: 4: 263–269.
  3. 3. Au A., Cheng K.-K., Wei L.K. Metabolomics, lipidomics and pharmacometabolomics of human hypertension. Advances in experimental Medicine and Biology. 2016; 956: 599–613.
  4. 4. Boccard J., Gonzalez-Ruiz V., Codesido S., Rudaz S. Mass spectrometry metabolomic data handling for biomarker discov-ery. Proteomic and Metabolomic Approaches to Biomarker Discovery. 2020; 369–388.
  5. 5. Fiehn O. Metabolomics by gas chromatography-mass spec-trometry: Combined targeted and untargeted profiling. Curr. Protoc. Mol. Biol. 2016; 114(30): 1–30.
  6. 6. Amoresano A., Pucci P. Mass spectrometry in metabolomics. Metabolomics Perspective. 2022; 109–147.
  7. 7. Ortiz C., Carlen M., Meletis K. Spatial Trascriptomic: Molecu-lar Maps of the Mammalian Brain. Annual Review of Neuro-science. 2021; 44: 547–562.
  8. 8. Willsey H.R., Willsey A.J., Wang B., State M.W. Genomics, convergent neuroscience and progress in understanding autism spectrum disorder. Nat Rev Neurosci. 2022; 23(6): 323–341.
  9. 9. Коробкова Е.О., Кожевникова М.В., Ильгисонис И.С. и др. Метаболомное профилирование больных с метаболическим синдромом. Кардиология. 2020; 60(3): 37–43. (Korobkova E.O., Kozhevnikova M.V., Il'gisonis I.S. i dr. Metabolomnoe profilirovanie bol'nyx s metabolicheskim sindromom. Kardiologiya. 2020; 60(3): 37–43).
  10. 10. Armand E.J., Li J., Xie F., Luo C., Mukamel E. Single-Cell Sequencing of Brain Cell Transcriptomes. Neuron. 2020; 109: 6: 11–26.
  11. 11. Bai B., Wang X., Li Y., Chen P.-C., Yu K., Dey K.K. Deep Mul-tilayer Brain Proteomics Identifies Molecular Networks in Alzheimer's Disease Progression. J. Nutr. 2020; 105(6): 9759–991.
  12. 12. Sinclair E., Trivedi D.K., Sarkar D., WaltonDoyle C., Milne J., Rijs A.M., A de Bie R. M., Goodacre R., Silverdale M., Barran P. Metabolomics of sebum reveals lipid dysregulation in Park-inson's disease. Int. J. Clin. Exp. Med. 2021; 12(1): 1592.
  13. 13. Yang L., Lv P., Ai W., Li L., Shen S., Nie H., Shan Y., Bai Y., Huang Y., Liu H. Lipidomic analysis of plasma in patients with lacunar infarction using normal-phase/reversed-phase two-dimensional liquid chromatography–quadrupole time-of-flight mass spectrometry. Anal. Bioanal. Chem. 2017; 409: 3211–3222.
  14. 14. Purroy F., Cambray S., Mauri-Capdevila G., Jove M., Sana-huja J., Farre J., Benabdelhak I., Molina-Seguin J., Colàs-Campàs L., Begue R. Metabolomics predicts neuroimaging characteristics of transient ischemic attack patients. EBioMedi-cine. 2016; 14: 131–138.
  15. 15. Poupore N., Chosed R., Arce S., Rainer R., Goodwin R.L. Metabolomic Profiles of Men and Women Ischemic Stroke Pa-tients. Talanta. 2021; 11(10): 1786.
  16. 16. Hook V., Lietz C., Podvin S., Cajka T., Fiehn O. Diversity of Neuropeptide Cell-Cell Signaling Molecules Generated by Proteolytic Processing Revealed by Neuropeptidomics Mass Spectrometry. J Am Soc Mass Spectrom. 2018; 29(5): 807–816.
  17. 17. Close J.L., Long B.R., Zeng H. Spatially resolved tran-scriptomic in neuroscience. Front. Mol. Neurosci. 2021; 18(1): 23–25.
  18. 18. Горина Я.В., Комлева Ю.К., Лопатина О.Л., Черных А.И., Салмина А.Б. Влияние инсулинорезистентности на нару-шение метаболизма глюкозы в миндалине головного моз-га при экспериментальной болезни Альцгеймера. Бюлле-тень сибирской медицины. 2017; 16(4): 106–115. (Gorina Ja.V., Komleva Ju.K., Lopatina O.L., Chernyh A.I., Salmina A.B. Vlijanie insulinorezistentnosti na narushenie metabo-lizma gljukozy v mindaline golovnogo mozga pri jeksperi-mental'noj bolezni Al'cgejmera. Bjulleten' sibirskoj mediciny. 2017; 16(4): 106–115).
  19. 19. Комлева Ю.К., Горина Я.В., Черных А.И., Лопатина О.Л., Шабалова А.А., Труфанова Л.В., Оловянникова Р.Я., Енд-ржеевская-Шурыгина В.Ю., Салмина А.Б. Особенности пролиферации и миграции клеток головного мозга при когнитивном тренинге животных с экспериментальной болезнью Альцгеймера. Сибирское медицинское обоз-рение. 2016; 6: 1–5. (Komleva Ju.K., Gorina Ja.V., Chernyh A.I., Lopatina O.L., Shabalova A.A., Trufanova L.V., Olovjannikova R.Ja., Endrzheevskaja-Shurygina V.Ju., Sal-mina A.B. Osobennosti proliferacii i migracii kletok golov-nogo mozga pri kognitivnom treninge zhivotnyh s jeks-perimental'noj bolezn'ju Al'cgejmera. Sibirskoe medicinskoe obozrenie. 2016; 6: 1–5).
  20. 20. Chen Q., Zhou T., Yuan J., Xiong X., Liu X., Qiu Z., Hu L., H. Lu, He Q., Liu C., Yang Q. Metabolomics profiling to charac-terize cerebral ischemia-reperfusion injury in mice. Front Pharmacol. 2023; 14: 1091616