Estudio proteómico 2DE-DIGE en plasma sanguíneo de pacientes en etapa infantil con leucemia linfoblástica aguda / 2DE-DIGE proteomic study in blood plasma of patients in childhood stage with acute lymphoblastic leukemia / Estudo proteômico 2DE-DIGE no plasma sanguíneo de pacientes em estágio infantil com leucemia linfoblástica aguda

Resumen En Colombia, durante la última década, la leucemia linfoblástica aguda (LLA) ha causado más del 40% de las muertes por cáncer en menores de edad. Entre los factores que influyen en estas cifras, el diagnóstico tardío es uno de los factores que más afecta el éxito del tratamiento. Por lo anterior, esta investigación se centró en el estudio del proteoma plasmático de niños colombianos diagnosticados con LLA tipo B, en comparación con controles en la búsqueda de proteínas que podrían ser clasificadas como biomarcadores de diagnóstico. En vista de los avances en las herramientas proteómicas y de espectrometría de masas y teniendo en cuenta que son una alternativa para abordar la complejidad molecular de enfermedades como el cáncer, se utilizó una aproximación proteómica basada en una separación por electroforesis bidimensional diferencial (2DE-DIGE) con posterior separación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS) en tándem. Se encontraron ocho proteínas con expresión diferencial en plasma de pacientes con LLA-B, entre las cuales resaltan la Serotransferrina, la Alfa-1-antitripsina, la Haptoglobina, la Alfa-2-glicoproteína de zinc y el Complemento C3.

Abstract In Colombia, during the last decade, acute lymphoblastic leukemia (ALL) has caused more than 40% of cancer deaths in children. Among the factors that influence these figures, late diagnosis is one of the factors that affects the treatment success. Therefore, this research focused on the plasma proteome study of Colombian children diagnosed with B-cell ALL, as compared with healthy controls in the search of proteins that could be classified as diagnostic biomarkers. Now, in view of the advances in the proteomics and mass spectrometry tools and taking into account that they are an alternative to address the molecular complexity of diseases such as cancer, a proteomic approach, based on bidimensional difference gel electrophoretic separation (2DE-DIGE) coupled to LC-MS/ MS, was used. We found eight differentially expressed proteins in plasma from B-cell ALL patients as follows: Serotransferrin, Alpha-1-antitrypsin, Haptoglobin, Zinc-alpha-2-glycoprotein, and Complement C3.

Resumo Na Colômbia, durante a última década, a leucemia linfoblastica aguda (LLA) tem sido o câncer com maior incidência, com mais de 40% das mortes por câncer em menores atribuídas a essa doença. Entre os fatores que influenciam esses números, o diagnóstico tardio talvez seja o fator mais sensível que afeta negativamente o sucesso do tratamento. Esta pesquisa enfocou o estudo do proteoma plasmático de crianças colombianas diagnosticadas com LLA tipo B, dada a sua alta incidência, em comparação com controles na busca por proteínas que poderiam ter potencialidade para serem classificadas como biomarcadores diagnósticos. Agora, em vista dos avanços nas ferramentas de proteômica e espectrometria de massa e sabendo que eles são uma alternativa para abordar a complexidade molecular de doenças como o câncer, usamos uma abordagem proteômica baseada em uma separação por eletroforese bidimensional diferencial (2DE-DIGE) com subsequente separação por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa em tandem. Encontramos 8 proteínas com expressão diferencial no plasma de pacientes com LBA, dentre os quais a Serotransferrina, a Alfa-1-antitripsina, a Haptoglobina, a Glicoproteína alfa-2-zinco e o Complemento C3.

Proteomics analysis after traumatic brain injury in rats: the search for potential biomarkers / Análise proteômica após lesão cerebral traumática em ratos: a busca por biomarcadores

Many studies of protein expression after traumatic brain injury (TBI) have identified biomarkers for diagnosing or determining the prognosis of TBI. In this study, we searched for additional protein markers of TBI using a fluid perfusion impact device to model TBI in S-D rats. Two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry were used to identify differentially expressed proteins. After proteomic analysis, we detected 405 and 371 protein spots within a pH range of 3-10 from sham-treated and contused brain cortex, respectively. Eighty protein spots were differentially expressed in the two groups and 20 of these proteins were identified. This study validated the established biomarkers of TBI and identified potential biomarkers that could be examined in future work.

Muitos estudos de expressão proteica após lesão cerebral traumática (LCT) identificam biomarcadores para determinação diagnóstica ou prognóstica do LCT. No presente estudo, foram investigados marcadores proteicos adicionais de LCT, através de um aparelho de impacto no fluxo e perfusão em ratos S-D. Eletroforese bidimensional em gel e espectrometria de massa foram utilizadas para identificar diferentes proteínas expressas. Após a análise proteômica, detectamos marcas de proteínas 405 e 371, com pH variando entre 3-10 no córtex de ratos sham e naqueles com contusão cerebral, respectivamente. Oitenta marcas proteicas foram expressas nos dois grupos e 20 destas proteínas foram identificadas. Este estudo validou o estabelecimento de biomarcadores de LCT e identificou potencial biomarcadores que poderão ser estudados em estudos futuros.

Microproteínas urinarias en diabéticos tipo 2 normoalbuminúricos / Urinary microproteins in normoalbuminuric type 2 diabetic patients / Microproteínas urinárias em diabéticos tipo 2 normoalbuminúricos

En pacientes diabéticos tipo 2 normoalbuminúricos se observa la presencia de Microproteínas Urinarias (MU) en el rango 68-25 kDa. El objetivo del trabajo fue identificar en distintos estadios de la nefropatía diabética si dicho rango corresponde a un marcador de daño tubular. Se estudiaron 119 orinas espontáneas de pacientes diabéticos tipo 2; se les midió la relación albúmina/creatinina urinaria y la creatinina sérica. Se dividieron en 5 grupos: 71 normoalbuminúricos, 28 microalbuminúricos, 12 macroalbuminúricos, 2 urémicos en pre-diálisis y 6 en hemodiálisis. Las MU se detectaron en geles de poliacrilamida en 2 dimensiones para uso clínico y se analizaron con el programa Image J 1.30v. La identificación de las MU se realizó por “immunoblotting” o por espectrometría de masa MALDI-TOF-TOF. El 66% de los normoalbuminúricos presentaron las siguientes MU: orosomucoide, fragmento de 35 kDa de la cadena pesada H4 del inter alfa I inhibidor de tripsina y Beta Trace, las cuales no reflejaron daño tubular debido a que la concentración de las mismas no se incrementó en los pacientes en hemodiálisis, en comparación con los normoalbuminúricos. Dichas proteínas están vinculadas al endotelio vascular y podrían constituir un marcador urinario vascular-tubular renal de utilidad clínica en patologías sistémicas con riesgo cardiovascular y funcionalidad renal conservada.

Urinary excretion of microproteins (MU) was detected in normoalbuminuric type 2 diabetic patients, in the range of 68-25 kDa using SDS-PAGE with silver staining. The purpose of this study was to identify MU in diabetic patients in different grades of diabetic nephropathy, in order to clarify the diagnostic relevance as a marker of renal tubular damage. In the spontaneous urine of 119 type 2 diabetic patients, urinary albumin, urinary creatinine and serum were determined. Five groups were formed: 71 normoalbuminuric, 28 microalbuminuric, 12 macroalbuminuric, 2 in pre-dialysis and 6 in hemodialysis. The MU were separated by two-dimensional polyacrylamid gel electrophoresis for clinical use (2D UC) and were identified by immunoblotting or MALDI-TOF-TOF mass spectrometry and analyzed using Image J version 1.30v. Of the normoalbuminurics patients studied, 66% excreted the following MU: orosomucoid, 35 kDa fragment of inter-alpha-trypsin inhibitor heavy chain H4 (ITIH4) and Beta Trace; but their concentrations did not reflect tubular damage because they exhibited a progressive downregulation. These proteins are involved in vascular endothelium, and they could be a marker of renal tubular-microvascular disease that would be useful in systemic diseases with cardiovascular risk and with preserved renal function.

Em pacientes diabéticos tipo 2 “normoalbuminúricos” se observa a presença de microproteínas urinárias (MU) em um intervalo compreendido entre 68 e 25 kDa. O objetivo do trabalho é identificar em distintos estágios da nefropatia diabética se tal intervalo corresponde a um marcador de dano tubular. Foram estudadas 119 amostras de urina espontânea de pacientes diabéticos tipo 2; foi medida a reação albumina/creatinina urinária e a creatinina sérica. Dividiram-se em 5 grupos: 71 normoalbuminúricos, 28 microalbuminúricos, 12 macroalbuminúricos, 2 urêmicos pré-dialise e 6 em hemodiálise. Foram detectadas as MU em géis de poliacrilamida em duas dimensões para o uso clínico e analisadas com o programa Image J versão 1.30v. A identificação das MU foi realizada por “immunoblotting” ou por espectrometria de massa MALDI-TOF-TOF. 66% de normoalbuminúricos apresentaram as seguintes MU: orosomucoide, Fragmento de 35 kDa da cadeia pesada H4 do interalfa inibidor da tripsina e Beta Trace, as quais não mostraram dano tubular devido a que a concentração das mesmas não está aumentada nos pacientes em hemodiálise, em comparação com os normoalbuminúricos. Estas proteínas estão envolvidas com o endotélio vascular e poderiam constituir um marcador urinário vascular-tubular renal de utilidade clínica em patologias sistêmicas com risco cardiovascular e funcionalidade renal conservada.

Análise comparativa de mapas protéicos de amostras de soja convencionais e tolerantes ao herbicida glifosato visando à inocuidade alimentar / Comparative analysis of maps soy protein samples of conventional and tolerant to the herbicide glyphosate for food safety

A soja geneticamente modificada tolerante ao herbicida glifosato tem sido a cultura derivada da engenharia genética mais cultivada atualmente no mundo. Como todo alimento GM a soja tem sido alvo de investigação em relação a sua Biossegurança. Novas estratégias têm sido desenvolvidas e aplicadas neste campo de pesquisa, sendo que métodos rápidos e eficientes de análise proteômica têm sido utilizados para avaliação e monitoramento da segurança e inocuidade alimentar, indicando mudanças no perfil protéico entre variedades convencionais e GM. O objetivo do presente trabalho foi avaliar os mapas protéicos de amostras de soja convencionais e suas derivadas geneticamente modificadas tolerantes ao herbicida glifosato, utilizando técnicas de análise proteômica com ênfase para inocuidade alimentar. Foram utilizadas seis amostras de soja, sendo três convencionais parentais e três derivadas GM, cultivadas entre 2004-2005, em Goiás. O extrato bruto protéico foi submetido à análise por eletroforese unidimensional e bidimensional. A eletroforese 2D, foi realizada utilizando tiras com gradiente de pH de 3-10 e 4-7. As imagens dos mapas protéicos das seis variedades, produzidas em replicatas, foram analisadas pelo software ImageMaster 2D Platinum. O potencial alergênico do extrato protéico bruto foi avaliado para todas as variedades utilizando soro de pacientes alérgicos à soja através de immunoblotting. Nos resultados obtidos observou-se a presença das principais frações protéicas da soja pela eletroforese unidimensional sem alteração significativa entre as amostras parentais e GM, exceto para uma banda de 115 kDa presente nas amostras parentais, mas ausente nas amostras GM. A partir da análise por eletroforese 2D foram identificadas as formas peptídicas correspondentes às frações de β-conglicinina e glicinina bem como diversas outras proteínas encontradas na soja como o inibidor de tripsina e a lipoxigenase. Através do software foi possível observar que um spot apresentou...

Genetically modified soya-tolerant to the herbicide glyphosate culture has been derived from the more cultivated genetic engineering in the world today. As GM soya beans whole food has been investigated in relation to your biosafety. New strategies have been developed and applied research in this field, and fast and efficient methods of analysis proteomics have been used for assessment and monitoring of food security and safety, indicating changes in own protein profile between conventional and GM varieties. The aim of this work was to assess the maps soy protein samples of conventional and genetically modified their derived to the herbicide glyphosate-tolerant, using Proteomics analysis techniques with emphasis on food safety. Six samples were used for conventional soya, three and three derived from GM parental, grown between 2004-2005. The crude protein extract own was subjected to analysis by electrophoresis one-dimensional and two-dimensional. 2D electrophoresis using Strip was held with pH gradient of 3-10 and 4-7. Protein maps images of six varieties produced in replicates have been analysed by the 2D Platinum software ImageMaster. The potential allergenic in crude protein extracts was evaluated for all varieties using allergic patient serum soya by immunoblotting. In the results obtained noted the presence of the main protein fractions of soya by one-dimensional electrophoresis without significant change between parental and GM samples, except for a band of 115 parental kDa present in the sample, but absent in GM samples. From the analysis by 2D electrophoresis peptides forms were identified corresponding to fractions of β-conglicinina and glicinina as well as several other proteins found in soy as trypsin inhibitor and lipoxygenase. Through the software has been possible to observe that a spot presented statistical difference between the samples tested, expressed in greater concentration in the samples GM in parenting. In tests of allergenicity, GM...

Determinação do perfil protéico da membrana externa da Leptospira interrogans sorovariedade Hardjoprajitno / Protein profile of the outer membrane of Leptospira interrogans serovar Hardjoprajitno

Estudou-se o perfil das proteínas da membrana externa (PME) da Leptospira interrogans sorovariedade Hardjoprajitno por meio da eletroforese bidimensional. Foram utilizadas técnicas de extração das PME com Triton x114 e precipitação com acetona. Os géis foram corados com nitrato de prata e as imagens analisadas para determinação da massa molecular das proteínas detectadas. Foram visualizadas 35 bandas protéicas, sendo que cinco delas se destacaram por estarem em maior quantidade: 22,54KDa (LipL22), 30/26KDa (LipL32), 34,41KDa (PME34), 42,75KDa (LipL41) e 58,59KDa (LipL63).

The protein profile of the outer membrane of Leptospira interrogans serovar Hardjoprajitno was determined by two-dimensional gel electrophoresis. The outer membrane was extracted with Triton x 114 and the proteins were precipitated with acetone. The images were analyzed for the determination of the molecular weight of the detected proteins. Thirty-five spots for the proteins that are predominant in the outer membrane of this Leptospira were observed and five proteins were found in higher quantities: 22.54KDa (LipL22), 30/26KDa (LipL32), 34.41KDa (PME34) (2), 42.75KDa (LipL41), and 58.59KDa (LipL63).

Proteômica e sepse: novas perspectivas para o diagnóstico / Proteomics and sepsis: new perspectives for diagnosis

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: O diagnóstico e o tratamento da sepse continuam a desafiar a todos; e desenvolver formas mais precisas de abordagem são absolutamente necessárias. O objetivo deste estudo foi empregar técnicas proteômicas, eletroforese bidimensional e espectrometria de massa, para verificar a expressão diferencial de proteínas, em soro de pacientes com sepse comparado com controles saudáveis. MÉTODO: Amostras de soro de 30 pacientes com sepse, causada por vários tipos de microorganismos e de 30 controles saudáveis foram obtidas para análise. A seguir, foram submetidas a 2D-SDS-PAGE, comparação entre géis, seleção de spots para excisão e digestão com tripsina, sendo os peptídeos analisados por MALDI TOF-TOF. Os espectros obtidos foram processados (Mascot-matrixscience) para identificação de proteínas no NCBInr Data Bank. RESULTADOS: A análise das imagens mostrou vários spots com expressão diferencial nos géis dos pacientes com sepse em relação aos controles. A identificação de proteínas em alguns destes spots encontrou: precursor Orosomucoide 1, Apolipoproteína A-IV, precursor Apolipoproteína A-IV, precursor Haptoglobina, Haptoglobina, proteína Zinc finger, Amilóide sérico A-1, Transtiretina, Nebulin, Complemento C4, Alfa1-Antitripsina, produto protéico não nominado e outros. CONCLUSÕES: Soros de pacientes com diferentes tipos de sepse expressam padrão protéico característico por 2D-SDS-PAGE comparado com controles. A maior expressão foi de proteínas de fase aguda e lipoproteínas. É possível que no futuro, com a proteômica, criar painel diagnóstico de proteínas, encontrar novos biomarcadores e alvos para intervenção terapêutica na sepse. Esta é a primeira descrição, com a proteômica, das alterações na expressão protéica, no soro de pacientes com sepse.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: The diagnostic and treatment of sepsis continue to challenger all, and, more specific forms to approach are absolutely necessary. The objective of this study was to use proteomics techniques, two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry, to verify the differential protein expression between serum of patients with sepsis and health controls. METHODS: Samples of serum the 30 patients with sepsis, caused for different types of microorganisms and serum of 30 health controls were obtained for analysis. Next, were submitted to 2D-SDS-PAGE, gels compared, selection of spots for excision and digestion with trypsin, being the peptides analyzed for MALDI TOF-TOF. The obtained spectrums were processed (Mascot-matrix science) for protein identification in NCBInr Data Bank. RESULTS: Image analyses showed several spots with differential expressions in the gels of the patients with sepsis in relation to the controls. The protein identification of some of these spots founded: Orosomucoid 1 precursor, Apolipoprotein A-IV, Apolipoprotein A-IV precursor, Haptoglobin protein precursor, Haptoglobin, Zinc finger protein, Serum amyloid A-1, Transthyretin, Nebulin, Complement C4, Alpha1-Antitrypsin, Unnamed protein product and others. CONCLUSIONS: Serum of the patients with different types of sepsis express characteristic protein profiles by 2D-SDS-PAGE compared with controls. The most expressed were from acute phase proteins and lipoproteins. It is possible in the future, with proteomics, create diagnostic panel of proteins, finding news biomarkers and targets for therapeutic interventions in sepsis. This is a first description, with proteomics, of the alterations in protein expression, in serum of the patients with sepsis.