Metabolomica resonancia magnetica

7/25/2019 Metabolomica resonancia magnetica

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Metabolmica

ResonanciaMagntica

Equipo 3Mara Fernanda Cervantes Daz

!!3"3#$%

&arina 'argas (arn !)*)#*33

+ilvia ,uliet -allegos (ueno !!3./3!.

Rosa ,arum0 1pez Rivera !)**"*")


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Introduccin

Metabolmica

Espectrometra de masas

ResonanciaMagntica

Nuclear

Anlisis cuantitativo y cualitativo de metabolitos ,en

una clula, en un organismo bajo distintascondiciones


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Conceptos

Metabolmica

Tcnicas cuya nalidad esanali!ar las molculas "ue participan en elmetabolismo

Metabolitosmolculas pe"ue#as "ueproceden de reacciones bio"u$micas

Metabolomaconjunto de todos losmetabolitos y rutas por las cuales seproducen

2ngeniera de rutas metablicas modicacin de una ruta propia o laintroduccin de una nueva ruta


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Resonancia magntica nuclear

Mtodo de e%ploracin de alta complejidad&tili!a los principios '$sicos del magnetismo de

los elementos para su 'uncionamiento Amplias posibilidades de apreciacin tisular

Reempla!a algunos procedimientos invasivos (roduce imgenes sin la utili!acin de

radiaciones ioni!antes (osibilidades multiplanares de observacin


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Antecedentes )istricos *+- M./araday investiga las

propiedades magnticas de la sangre seca *012 3inus (auling y C)arles 4. Coryell

descubren "ue el estado margntico de la

)emoglobina cambia seg5n su estado deo%igenacin

*016I.I. Rabi desarrolla la RM de )acesmoleculares al )acer pasar un )a! de

molculas de 3i Cl a travs de un camomagntico y luego someterlo a ondas deradio.


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*0-los grupos de 7. (urcell y/.8loc) demuestran el 'enmeno

9RMN en materia condensada:

*007r;in


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*06* @.


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*00= Deiji Ega;a detectavariaciones en la o%igenacin del

tejido local al utili!ar contrastedependiente del nivel de o%$geno enla sangre

*00=>s7merge la metabolmica.

4r. Feremy Nic)olson acu# el trminometabonmica como la medida

cuantitativa y multiparamtrica de larespuesta de un ser vivo a un est$mulosiopatolgico o a una modicacingentica.


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Metabolmica 7studia el perl de metabolitos asociados a una

condicin metabolomaB "ue puede denirse como lacoleccin de metabolitos de ba4o peso molecularde origen e%geno o endgeno.

(retende la determinacin cuantitativa de a"uelloscompuestos implicados en di'erentes rutas delmetabolismo intermediario.

Du desarrollo )a sido paralelo al de tcnicas dealta resolucin como


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3os datos obtenidos junto con el conocimientode la velocidad de reaccin en los di'erentes

pasos de v$as bio"u$micas caracteri!adas nosayudan a crear el modelo de 5u4o metablico.

7ntonces, es posible denir los cambios delmetaboloma en trminos de alteraciones del

Gujo de metabolitos a travs de una o mspartes de la red. 7sto da la posibilidad de trabajar con

ingeniera metablica, para as$ provocarcambios en el genoma por mutacin o tcnicas

de 4NA recombinante para in5uir de unamanera predeterminada en la bioqumicacelular. ejemploH aumentar la s$ntesis de unantibitico por un microorganismoB


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7ntre los metabolitos "ue se cuanticanencontramos a intermediarios delmetabolismo, )ormonas y otras molculas dese#ali!acin.

7n el ==6, cient$cos lograron completar elprimer borrador del metaboloma 6umano,

se catalogaron unos -== metabolitos, *==drogas y 1-== componentes alimenticios "uepueden encontrarse en el cuerpo )umano.


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Etapas de un e7perimentometabolmico

Dise8o del e7perimento9considerar losiguiente.N5mero de muestras.Ebtener la menor variabilidad biolgica

posible.4enir tipo de material biolgico es preciso

anali!ar. 7leccin de las tcnicas anal$ticas a utili!ar.

Nivel de automati!acin cuando el n5mero demuestras es elevado.


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Medidas analticas9RM: Resonancia Magntica NuclearBH

tcnica robusta y verstil, permite la medidade metabolitos de 'orma able, nivel deautomati!acin alto.

-C;M+ 0 1C;M+Cromatogra'$a de

gasesl$"uidos acoplada a espectrometr$a demasasBH permiten anali!ar mayor cantidad demetabolitos a sensibilidades muy superioresms "ue las de RMNB y eligiendo el mtodo

adecuado, se consigue una gran selectividad.DE+'E:


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Resonancia Magntica:uclear

4esarrollada a nales de los a#os =>s paraestudiar n5cleos atmicos. 7n )$#) sedescubri "ue pod$a ser utili!ada paradeterminar las estructuras de los compuestos

orgnicos.

7s una espectroscopia de absorcin cuyo'undamento es la absorcin de energ$a

radio'recuenciasB por un n5cleomagnticamente activo, "ue est orientado enel seno de un campo magntico, y por e'ectode esa energ$a cambia su orientacin.


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(artes 'undamentales de un

espectrmetro de RMN 2m=n, bobina

superconductorasuministra el campo

magnticoB, osciladorde radio'recuenciassuministra energ$apara cambiarorientacin de los

n5cleosB, bobinadetectora y unsistema deamplicacin yregistro.


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CaractersticasN5cleos ms 'recuentes en los compuestos

orgnicos "ue son magnticamente activos elprotn *


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1os espectros Representaciones de la intensidad de

absorcin 'rente a la 'recuencia de resonanciageneralmente a travs del parmetro JB ypresentan se#ales cuya posicin, 'orma ytama#o estn relacionadas con la estructuramolecular.

7l anlisis detallado de estos espectrosproporciona in'ormacin estructural yestereo"u$mica.


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>rocesado de se8al

3a se#al obtenida no es utili!able por los algoritmosbioin'ormticos(reKprocesado de se#alRepresentacin de datos N5mero de muestras

elevadas con m5ltiples variables.Anlisis de componentes principales (CAB@enera nuevas dimensiones escogiendo lasdirecciones de m%ima varian!a de los datos.

4iagramas scores agrupacin de muestras en 'uncin ala similitud o di'erencia de su espectro de RMN y porende de su metaboloma.4iagramas de loadings variables responsables de talseparacin.


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2denticacin de biomarcadores

Identicacin de un analito su respuesta debeestar separada de la del resto de metabolitos.

Caso positivo9 Compararar la respuestae%perimental obtenida con la "ue se encuentra

en la bases de datos de metabolitos.Caso coincidencia9 Identicar biomarcadorCaso de duda9comprobacin a partir de las

medidas estndares.

Lalorar cient$camente los resultadosmetabolmicos obtenidos para generarconclusiones.


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?uella metablica

Aplicaciones

Distintas apro7imaciones

en metabolmica

Comparar espectros de muestras @

aplicando mtodos de reconocimiento depatrones

+eparar individuos enAermos de los sanos

BCu=les son las regiones del espectro queprovocan la agrupacin de muestras

sociarlas a metabolitos biomarcadoresque intervienen

>erlado metablomico

+eleccionar con4unto de metabolitos nalizar cmo evoluciona

Metabolic targeting


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Desarrollo de A=rmacos

Deteccin 0 seleccin de nuevassustancias activas

Medida de cambios metablicos enmodelos animales6umanos

Medida de to7icidad del principioactivo

Comprobar eAectos en poblaciones

Monitorizacin deintervenciones nutricionales

Cambio provocado por un alimento en losmetabolitos triglicridos 0 colesteroles

Monitorizacin de trasplantesde rganos

nalizar evolucin de metabolitos rec6azo o no del rgano

Aplicaciones

>resentes 0 Futuras


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Re'erencias 8ro;n. Genomas. 7d. (anamericana, 1ra

edicin, ==+. )ttpH;;;.argenbio.orginde%.p)pacti

onnovedadesOnote

1*

)ttpH;;;.institutoroc)e.es8iotecnologiaPnuevasPviasP)aciaPlaPmedicinaPpersona

li!adaL*.)tml )ttpHinvestigacion.us.esscisisgiservicio

srmn
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