Východiska: Zhoubné nádory jater jsou agresivní a mají špatnou prognózu přežití. Metalothionein (MT) je nízkomolekulární intracelulární protein, jehož primární funkcí je udržení homeostázy těžkých kovů v živých organizmech. Molekulární mechanizmus exprese MT je velmi málo prostudován. Nedávné výzkumy ukazují na jeho významný vztah ke karcinogenezi, spontánní mutagenezi a účinnosti protinádorových léčiv. Již v předchozích studiích bylo dokázáno, že hladiny MT stoupají u nádorového onemocnění. Cílem naší práce bylo studium MT za účelem zvýšení efektivity diagnostiky zhoubných nádorů jater. Metody: V pilotní studii (2022–2023) byla sledována skupina 15 pacientů s hepatocelulárním karcinomem (hepatocellular carcinoma – HCC, diagnóza C220) a skupina 15 pacientů s hepatoblastomem (diagnóza C222). Kontrolní skupina byla vybrána ze zdravých probandů (n = 20). Pro analýzu byla použita námi vyvinutá modifikovaná metoda. Vzorky krevních sér probandů byly tepelně denaturovány (99 ̊C, 20 min). MT byl stanoven pomocí elektrochemie. Získaná data byla uložena a zpracována v laboratorním informačním systému QINSLAB. Výsledky: U vzorků denaturovaných krevních sér byly získány voltametrické křivky MT. Stanovením plochy pod křivkou (area under the curve – AUC) byly vypočteny koncentrace MT. Pro porovnání normální a abnormální hladiny MT byla použita kontrolní séra zdravých probandů (n = 20) se zjištěným průměrným množstvím MT 2,0 ± 1,3 μg/l a mediánem 1,9 μg/l. U skupiny pacientů s HCC bylo zjištěno průměrné množství MT 9,1 ± 6,5 μg/l a medián 9,0 μg/l. Tzv. receiver operating characteristic (ROC) analýza ukázala AUC 0,864 (95% CI 0,736–0,992), senzitivitu 0,74 a specificitu 0,75. U pacientů s hepatoblastomem bylo zjištěno průměrné množství MT 11,5 ± 7,5 μg/l a medián 10,9 μg/l. ROC analýza ukázala AUC 0,868 (95% CI 0,751–0,993), senzitivitu 0,84 a specificitu 0,86. V korelační analýze byla pozorována korelace MT ke karcinoembryonálnímu antigenu (CEA) (r = 0,99), kyselině močové (r = −0,86) a iontům draslíku (r = −0,94). Závěr: V této pilotní studii se podařilo sledovat pravděpodobnou asociaci hladiny MT u probandů se zhoubnými nádory jater. Z publikovaných prací je známo, že hladiny MT jsou dlouhodobě zvýšené a předpokládáme, že souvisí se zvýšenou metabolickou aktivitou nádorových buněk. Studie bude dále pokračovat na větším souboru pacientů.
Background: Malignant liver tumors are highly aggressive with a poor prognosis. Metalothionein (MT) is a low-molecular intracellular protein, whose primary function is to regulate the homeostasis of heavy metals in many organisms. There are only few studies focusing on the molecular mechanisms of MT expression. Recent studies show its significant relations to carcinogenesis, spontaneous mutagenesis and efficiency of antitumor medicine. In previous studies, the increase of MT levels in cancer patients was proven. The aim of this work is to study MT as well as to increase the efficiency of malignant liver tumor diagnosis. Methods: In our pilot study (2022–2023) we observed a group of 15 patients with hepatocellular carcinoma (diagnosis C220) and a group of 15 patients with hepatoblastoma (diagnosis C222). The control group included 20 healthy probands. We developed our own modified method for the analysis. Blood serum samples of the probands were denaturated (99 ̊C, 20 min). MT was determined by an electrochemical method. Obtained data were stored and processed in the laboratory information system QINSLAB. Results: In denaturated blood serum samples, we obtained voltametric curves of MT. We determined concentrations of MT by evaluating the area under the curve (AUC). To differentiate normal and abnormal concentrations of MT, blood samples of healthy probands were used (N = 20), with the average MT levels of 2.0 ± 1.3 μg/L and median 1.9 μg/L. In patients diagnosed with HCC, the average MT levels were 9.1 ± 6.5 μg/L and median 9.0 μg/L. The receiver operating characteristic (ROC) analysis showed AUC 0.864 (95% CI 0.736–0.992), sensitivity 0.74 and specificity 0.75. In patients diagnosed with hepatoblastoma, the average MT concentrations measured were 11.5 ± 7.5 μg/L and the median was 10.9 μg/L. The ROC analysis displayed AUC 0.868 (95% CI 0.751–0.993), sensitivity 0.84 and specificity 0.86. The correlation analysis showed correlation between MT and carcinoembryonic antigen (CEA) (r = 0.99), uric acid (r = −0.86) and potassium ions (r = −0.94). Conclusion: In this pilot study, we observed the association of MT levels in healthy probands and malignant liver tumor patients. Many previous studies show that MT concentrations are increasing as the illness progresses. We assume that this increase is connected to the high metabolic activity of cancer cells. This study will continue with collecting a larger number of samples.
- MeSH
- elektrochemické techniky klasifikace metody MeSH
- hepatoblastom krev patologie MeSH
- hepatocelulární karcinom krev patologie MeSH
- lidé MeSH
- metalothionein * analýza krev MeSH
- nádorové biomarkery analýza krev MeSH
- nádory jater * diagnóza farmakoterapie krev MeSH
- pilotní projekty MeSH
- prognóza MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Obezita je velmi závažné chronické onemocnění s akumulací tělesného tuku. Strukturální a buněčné změny tukové tkáně při obezitě ovlivňují její sekreční a metabolickou aktivitu s produkcí adipokinů, lipokinů a dalších faktorů, které vedou k mírné chronické zánětlivé reakci a k poruše glukózového a lipidového metabolismu. Obezita se tak pojí s celou řadou komorbidit, mezi které patří hypertenze, diabetes 2. typu, dyslipidemie, steatóza jater, hyperurikemie, syndrom obstrukční spánkové apnoe a zvýšené onkologické riziko. Velmi důležitou úlohu hrají i komplikace pohybového systému a psychosociální. S vzrůstající prevalencí obezity narůstá také prevalence komorbidit, které snižují kvalitu života. Péče o pacienty s obezitou je tedy velmi komplexní proces. Vedle úsilí o redukci hmotnosti nefarmakologickou, farmakologickou či chirurgickou léčbou je kladen důraz i na včasnou detekci a léčbu těchto komplikací.
Obesity is a very serious chronic disease with accumulation of body fat. Structural and cellular changes in adipose tissue in obese individuals affect its secretory and metabolic activity with the production of several adipokines, lipokines or other factors leading to a mild chronic inflammatory response, impaired glucose and lipid metabolism. Obesity is thus associated with comorbidities such as hypertension, type 2 diabetes, dyslipidemia, hepatic steatosis, hyperuricemia, obstructive sleep apnoea syndrome and increased cancer risk. Musculoskeletal and psychosocial complications also play a very important role. As the prevalence of obesity increases, so does the prevalence of these comorbidities, which reduce quality of life. The care of patients with obesity is therefore a very complex process. In addition to efforts to reduce weight by non-pharmacological, pharmacological, or surgical treatment, early detection and treatment of these complications is also important.
- MeSH
- diabetes mellitus 2. typu diagnóza komplikace terapie MeSH
- diferenciální diagnóza MeSH
- dítě MeSH
- dyslipidemie diagnóza etiologie patologie terapie MeSH
- hypertenze diagnóza etiologie klasifikace terapie MeSH
- hyperurikemie etiologie terapie MeSH
- lidé MeSH
- metabolický syndrom diagnóza etiologie MeSH
- obezita dětí a dospívajících * komplikace MeSH
- obstrukční spánková apnoe diagnóza etiologie patologie terapie MeSH
- rizikové faktory MeSH
- ztučnělá játra diagnóza komplikace prevence a kontrola MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Metalothionein (MT) je nízkomolekulární intracelulární protein, jehož primární funkcí je udržení homeostázy těžkých kovů v živých organismech. Molekulární mechanismus exprese MT je velmi málo prostudován. Nedávné výzkumy ukazují na jeho významný vztah ke karcinogenezi, spontánní mutagenezi a účinnosti protinádorových léčiv. Zvýšená hladina MT je studována jako potenciální ukazatel zvýšené metabolické aktivity u nádorových onemocnění. Elektrochemické metody jsou vhodným analytickým nástrojem pro detekci MT. Za využití elektrochemické analýzy (Brdičkovy reakce) byly studovány teplotně denaturované vzorky krevních sér pacientů s diagnostikovaným nádorovým onemocněním. Získané voltamogramy byly vyhodnoceny jako plocha pod křivkou (AUC odpověď). Pro porovnání normální a abnormální hladiny MT bylo použito kontrolní sérum zdravých probandů (n = 38) s průměrným množstvím MT 2,2 μg l–1 a mediánem 2,1 μg l–1. Ve všech hodnocených vzorcích krevních sér pacientů s nádorovým onemocněním (n = 228) bylo průměrné množství MT 22,7 μg l–1 a medián 18,1 μg l–1. Rozdíl (10násobný) mezi skupinami byl statisticky vysoce významný. Získaná data pilotního experimentu naznačují, že hladiny thiolových sloučenin, jako je MT, mohou mít u pacientů s nádorovým onemocněním klinický potenciál.
Metallothionein (MT) is a low molecular weight intracellular protein, the primary function of which is to maintain the homeostasis of heavy metals in living organisms. Only a few research has been carried on the topic molecular mechanism of MT. Recent research points to its significant relationship to carcinogenesis, spontaneous mutagenesis, and the effectiveness of antitumor drugs. Increased level of MT is studied as a potential indicator of increased metabolic activity in cancer. Electrochemical methods are a suitable analytical tool for MT detection. Temperature-denatured blood serum samples of patients diagnosed with cancer were studied using electrochemical analysis (Brdička's reaction). The obtained voltammograms were evaluated as the area under the curve (AUC response). To compare normal and abnormal MT levels, control serum of healthy probands (n = 38) with an average MT amount of 2.2 μg L–1, median 2.1 μg L–1 was used. In all evaluated blood serum samples of cancer patients (n = 228), the average amount of MT was 22.7 μg L–1, and the median was 18.1 μg L–1. The difference (10-fold) between groups was highly statistically significant. The data obtained from the pilot experiment suggest that the levels of thiol compounds such as MT may have clinical potential in cancer patients.
Matrix Gla protein (MGP) je cirkulující protein s nízkou molekulární hmotností, který působí jako přirozený inhibitor kalcifikace. Řadíme ho do skupiny proteinů označených jako vitamin K dependentní proteiny. Jeho hlavní funkcí je prevence ukládání vápníku do měkkých tkání. Pro správné fungování musí být MGP dostatečně karboxylován a fosforylován, což je proces, který vyžaduje vitamin K2 jako kofaktor gamma-glutamylkarboxylasy. Nedostatek vitaminu K se projevuje kardiovaskulárním onemocněním, nedostatečnou mineralizací kostní tkáně a vznikem kalcifikujících deposit v měkkých tkáních. Cílem práce bylo navržení metod pro sledování hladiny MGP a defosforylovaného nedostatečně karboxylovaného MGP (dp-uc MGP) za využití imunochemické detekce a aplikovat je na analýzu reálných pacientských vzorků pro použití v klinických laboratořích, kde by tyto markery mohly sloužit jako potencionální markery závažnosti kloubních onemocnění, kardiovaskulárních onemocnění a také jako markery vypovídající o stavu vitaminu K v organismu.
Matrix Gla protein (MGP) is a circulating protein with a low molecular weight that acts as a natural inhibitor of calcification. It belongs to the group of vitamin K‐dependent proteins. For its proper function, MGP must undergo vitamin K-dependent carboxylation and phosphorylation. Its main function is the prevention of soft-tissue calcification. It requires vitamin K2 as a cofactor for gamma glutamyl carboxylase. Vitamin K insufficiency is manifested by cardiovascular diseases, insufficient mineralization of bone tissue and the formation of calcifying deposits in soft tissues. The aim of this study was to design methods for monitoring the levels of MGP and dp-uc MGP by using immunochemical detection and to apply them to the analysis of real samples for use in clinical laboratories. These markers could serve as potential markers of the severity of joint diseases, cardiovascular diseases and also as markers indicating the status of vitamin K in organism.
Cíl studie: V pilotním experimentu analyzovat metalothioneinu (MT) ve vzorcích moči pacientů se zhoubným nádorem prostaty (CaP). Metody: Vzorky byly analyzovány elektrochemicky metodou diferenční pulzní voltametrie (DPV) vBrdičkově základním elektrolytu. Získaná data byla vyhodnocena jako plochy pod křivkou (AUC). Koncentrace MT bylyvyhodnoceny metodou kalibrační křivky. Výsledky: Metallothioneiny jsou proteiny o molekulové hmotnosti kolem 10kDa. Jejich biologická role je především v udržování homeostázy iontů kovů v organismech. Analytické stanovení je komplikované. Mezi nejvhodnější metody patří elektrochemie. Uvedené metodické přístupy jsme aplikovali nasledování změn obsahu MT u pacientů s CaP a zbytnělou prostatou. V pilotním experimentu jsme zjistili, že průměrnáhladina MTu: a) kontrolní skupiny (n = 13) byla 2,9 ± 1,2 μg/mmol kreatininu; b) benigní hyperplazie prostaty 4,7 ± 1,7 μg/mmol kreatininu; c) CaP skupina (n = 9) 6,7 ± 1,5 μg/mmol kreatininu. Rozdíl mezi kontrolní skupinou a skupinouCaP byl statisticky průkazný (p = 0,0099). Mezi benigní hyperplazií prostaty a CaP byl také prokázán rozdíl (p =0,0928). Signály u pacientů s benigní hyperplazií prostaty (BHP) nevykazují statisticky významný rozdíl proti kontrolnískupině (p = 0,7869). Závěr: Získané prvotní výsledky naznačují, že hladiny MT lze v moči stanovit elektrochemicky. Mezi testovanými skupinami se podařilo prokázat rozdíly. Hladiny MT u pacientů s CaP byly zvýšené, ale musejí být dále detailněji studovány.
Aim: To analyse concentrations of metallothionein (MT) in urine samples of patients diagnosed with prostate cancer (CaP). Methods: Samples were electrochemically analysed by difference pulse voltametry (DPV) method in Brdička’s buffer. Acquired data were then evaluated as an area under the curve (AUC). Concentrations of MT were determinedby calibration curve method. Results: Metallothioneins are proteins with molecular weight about 10 kDa. Theirbiological significance lies in maintaining homeostasis of metal ions. Their analytical determination is complicated. One of the most effective determination methods is by electrochemistry. Previously mentioned methods were used tostudy the changes of MT concentrations of patients with CaP, and with benign prostate hyperplazia (BHP). Our pilotexperiment determined concentrations of MT in a) healthy controls (n = 13) was 2.9 ± 1.2 μg/mmol of creatinine, b) BHP was 4.7 ± 1.7 μg/mmol of creatinine, c) CaP group (n = 9) was 6.7 ± 1.5 μg/mmolof creatinine. Difference between healthy controls and CaP group was statistically significant (p = 0.0099). Differencebetween BHP and CaP group was also determined (p = 0.0928). Difference between BHP and healthy controls is notvery statistically significant (p = 0.7869). Conclusion: We were able to demonstrate differences between healthycontrols, BHP patients and CaP patients.Concentrations of MT in CaP patients were elevated, but they need to be studied in more detail.
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
