КЛИНИКО-МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИКАЗАХСКОЙ ПОПУЛЯЦИИ: ПОИСК БИОМАРКЕРОВВОЗРАСТ-АССОЦИИРОВАННОЙ ПАТОЛОГИИНА ОСНОВЕ МУЛЬТИОМИКСНЫХ ДАННЫХ
Authors: А.Р. Акильжанова , У.А. Кожамкулов , С.Е. Рахимова , У.Е. Каиров , Д.А. Ережепов , Ш.Н. Аскарова , А.Р. Кушугулова 
Published: November 2024

Введение: Определение вариаций различных метаболитов может применяться для прогнозирования риска заболевания и диагностики, понимания молекулярной патофизиологии, при интерпретации понимания влияния окружающей среды и образа жизни, а также при разработке и оценке эффективности лекарственных препаратов, токсичности и побочных реакций. Цель: в данной работе проведена оценка клинико-метаболических особенностей среди взрослого населения, проживающего на территории Казахстана, для выявления и характеристики метаболических биомаркеров возраст-ассоциированной патологии на основе анализа мультиомиксных данных. Материалы и методы: Одномоментное транс-секционное исследование практически здоровых казахов, старше 18 лет. Проводилось исследование метаболома плазмы крови у 60 лиц казахской национальности на платформе по тандемной технологии сверхвысокой жидкостной хроматографии и масс-спектроскопия (Ultrahigh Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectroscopy (UPLC-MS/MS)). Также были определены клинико-биохимические показатели у данных лиц. Проведено необходимое логарифмическое преобразование и ANOVA дисперсионный анализ, двухвыборочный t-test Уэлча для определения биосоединений, которые отличались значительно между экспериментальными группами. Результаты: Оценены метаболические изменения в зависимости от возраста и наличия или отсутствия ожирения. Определено 692 различных биохимических показателя основных путей метаболизма аминокислот, пептидов, нуклеотидов, углеводов, кофакторов и витаминов, ксенобиотиков, липидного и энергетического обмена. Обнаружены изменения нескольких известных метаболитов и метаболических путей у группы старше 45 лет по сравнению с группой молодых лиц (метаболитов, связанных с обменом жирных кислот, стероидогенезом (биосинтез стероидных гормонов), с процессами воспаления и оксидативного стресса. Выводы: Таким образом, анализ метаболомного профиля крови позволяют учесть влияние как внутренних (эндогенных), так и внешних (экзогенных) факторов, воздействующих на организм, например ксенобиотики, лекарственные средства и др., что делает его универсальными и перспективным источником клинических биомаркеров возраст-ассоциированной патологии.

Introduction: The determination of variations in various metabolites can be used to predict disease risk and diagnosis, to understand molecular pathophysiology, to interpret an understanding of the effects of the environment and lifestyle, as well as to develop and evaluate drug efficacy, toxicity, and adverse reactions. Purpose: in this work, we evaluated the clinical and metabolic features among the adult population living in Kazakhstan to identify and characterize metabolic biomarkers of age-associated pathology based on the analysis of multi-mix data. Materials and methods: A one-stage trans-sectional study of healthy Kazakhs over 18 years old was performed. Plasma metabolome study in 60 individuals of Kazakh nationality on a platform using the tandem technology of ultrahigh liquid chromatography and mass spectroscopy (Ultrahigh Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectroscopy (UPLC-MS / MS)) was conducted. Clinical and biochemical parameters in these individuals were also determined. The necessary logarithmic transformation and ANOVA analysis of variance, two-sample Welch t-test for determining bio compounds, which differed significantly between the experimental groups, were carried out. Results: Metabolic changes estimated depending on age and the presence or absence of obesity. 692 different biochemical indicators of the main pathways of the metabolism of amino acids, peptides, nucleotides, carbohydrates, cofactors and vitamins, xenobiotics, lipid and energy metabolism were determined. Changes in several known metabolites and metabolic pathways were found in a group older than 45 years compared with a group of young individuals (metabolites associated with the exchange of fatty acids, steroidogenesis (biosynthesis of steroid hormones), with inflammation and oxidative stress. Conclusions: Thus, the analysis of the metabolic profile of the blood allows one to take into account the influence of both internal (endogenous) and external (exogenous) factors affecting the body, for example, xenobiotics, drugs, etc., which makes it a universal and promising source of age-related clinical biomarkers associated pathology.

Крспе: р трл метаболиттер вариацияларын анытау аурулар аупн болжау мен диагностикалауда, молекулалы патофизиологияны тснуде, оршаан орта мен мр сру салты серн тснуд интерпретациялауда, сонымен атар дрлк препараттарды зрлеу, оларды тимдлгн, улылыы мен жанама реакцияларын баалауда олданыла алады. Масаты: аталан жмыста мультиомикст млметтер анализ негзнде жас-ассоциацияланан метаболиттк биомаркерлерд анытау мен сипаттау шн азастан территориясында тратын ересек халыты арасында клиникалы-метаболиттк ерекшелктерд баалау жмыстары ткзлд. Материалдар мен дстер: 18 жастан жоары сау азатарды бр мезеттк транс-секциялы зерттеу. Тым жоары сйы хромотография жне масс-спектроскопия (Ultrahigh Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectroscopy (UPLC-MS/MS) тандемд технологиясы бойынша платформада 60 лттары аза тлаларды ан плазмасыны метаболомды зерттеулер ткзлд. Аталан тлаларды клинико-биохимиялы крсеткштер де аныталды. Тжрибелк топтар арасында айтарлытай ерекшеленген биоосылыстарды анытау шн ажетт логарифмдк згертулер мен ANOVA дисперсиялы анализ, ек тадаулы Уэлч t-тест аныталды. Нтижелер: Жас пен семздкт бар болуы мен болмауына байланысты метаболиттк згерстер бааланды. Аминышылдары, пептидтер, нуклеотидтер, кмрсулары, кофакторлар мен друмендер, ксенобиотиктер, липидт жне энергия алмасуды негзг метаболизм жолдарыны 692 трл биохимиялы крсеткштер аныталды. абыну жне оксидативт стресс рдстер бар брнеше белгл метаболиттер мен метаболитк жолдарды згеру жас тлалар тобымен (стероидогенез (стероидты гормондар биосинтез) май ышылдарыны алмасуымен байланысты метаболиттер) салыстыранда 45 жастан жоары тлалар тобында згергендг аныталды. орытынды: анны метаболомды профиль анализ ксенобиотиктер, др-дрмектер т.с.с азаа сер ететн сырты (эндогенд) жне шк (экзогенд) факторларды серн есепке алуа ммкндк беред, бл оны жас-ассоциацияланан патологияларды бргей жне келешег бар клиникалы биомаркерлерд кз етед.