Estudo metalômico e proteômico em amostras de soro de pacientes com transtorno bipolar e esquizofrenia e as associações com os tratamentos

Abstract

Tanto el trastorno bipolar (TB) como la esquizofrenia (ESZ) son enfermedades mentales que afectan aproximadamente al 1% de la población mundial. Ambos presentan síntomas superpuestos en el diagnóstico, dificultando el tratamiento. Por tanto, uno de los retos es realizar o complementar el diagnóstico con información clínica. Así, a partir del perfil metalómico, se determinaron concentraciones diferencialmente significativas de tres elementos en ambas enfermedades en comparación con el grupo control y que posiblemente se vean afectadas durante el tratamiento. Se encontró que la relación Cu/Zn puede utilizarse como indicador de estrés oxidativo. En cuanto al perfil proteómico y análisis bioinformáticos, la mayoría de las proteínas que participan en las cascadas del complemento y de coagulación se presentan en niveles opuestos entre las enfermedades. Además, se consiguió encontrar una asociación entre los trastornos y otras comorbilidades. En conclusión, los enfoques aplicados destacaron la presencia de procesos de estrés oxidativo e inflamación en ambas enfermedades a pesar del tratamiento. Los resultados obtenidos en este trabajo de tesis demuestran que cambios en las concentraciones de elementos y proteínas combinados pueden proporcionar una mayor comprensión de la biología molecular de la TB y la ESZ, proporcionando una visión holística relacionada con sus mecanismos fisiopatológicos.

O transtorno bipolar (TB) e a esquizofrenia (ESZ) são doenças mentais que afetam aproximadamente 1 % da população mundial e podem ter um impacto negativo para a sociedade em aspectos sociais e econômicos. Em termos de diagnóstico, ambas as doenças são classificadas separadamente de acordo com o Manual Diagnóstico e Estatístico de Transtornos Mentais (DSM-5). No entanto, apresentam sobreposição de sintomas no diagnóstico, dificultando o tratamento. Diante disso, um dos desafios é realizar ou complementar o diagnóstico com informação clínica. Atualmente, alguns transtornos mentais têm sido abordados por estudos baseados em metalômica e proteômica utilizando diferentes matrizes. Assim, esta Tese consistiu em realizar análises globais de metais e proteínas em amostras de soro de pacientes com TB e ESZ com objetivo de identificar potenciais biomarcadores de resposta, e baseado nos resultados avaliar uma possível associação aos tratamentos empregados. Em termos do perfil metalômico, determinaram-se concentrações diferencialmente significativas dos elementos Fe, Zn e Se em ambas as doenças quando comparadas com o grupo controle e que são possivelmente afetadas durante o tratamento. As modulações das concentrações desses elementos foram relacionadas ao estresse oxidativo, podendo ser usado como indicador a razão Cu/Zn. Quanto ao perfil proteômico, encontraram-se 25 proteínas diferenciais estatisticamente significativas. Análises bioinformáticas mostraram que a maioria destas proteínas participam nas cascatas de complemento e coagulação, apresentando-se em níveis opostos entre as doenças. Esta mesma característica foi encontrada nas principais vias de sinalização do sistema imune e da hemostase. Além disso, uma análise das associações entre proteínas, vias metabólicas e doenças sugere uma intervenção terapêutica para a prevenção de riscos de comorbidades para TB e ESZ. Por fim, a proposta do uso de um método seletivo de dimetilação de cisteína oxidada para a quantificação de proteínas relacionadas ao estresse oxidativo foi otimizada. Em conclusão, as abordagens aplicadas destacaram a presença de estresse oxidativo e de processos de inflamação em ambas as doenças apesar do tratamento. Os resultados obtidos neste trabalho de Tese demonstram que as alterações nas concentrações de elementos e proteínas combinados podem proporcionar um maior entendimento da biologia molecular do TB e da ESZ, fornecendo uma visão holística relacionada aos seus mecanismos fisiopatológicos.