title: Evaluierung von Tränen-Analysen für metabolische Studien
Creators: name: Smajis, Azra
Publisher: name: :none
Year: 2022

description: Das Ziel dieser Masterarbeit war Metabolite und Eikosanoide in den Tränen der T2DMPatienten zu untersuchen und mit den gesunden Probanden vergleichen. Eikosanoide gehören zu den Signalmolekülen, die zur Auslösung verschiedener Entzündungsprozesse führen können, während Metabolite als Biomarker für pathophysiologische und biologische Reaktionen im menschlichen Körper dienen. Das Hauptziel der metabolomischen Studien ist besseres Verständnis verschiedener Signalwege im menschlichen Körper sowie die Entdeckung neuen Biomarkern, die der Diagnose, Prognose und Prävention verschiedener Krankheiten dienen können. An dieser Studie nahmen insgesamt 20 gesunde Probanden und 8 Patienten mit Typ 2 Diabetes mellitus teil. Die Tränenproben wurden im Allgemeinen Krankenhaus Wien (AKH) unter Verwendung des Schirmer-Teststreifens gesammelt. Als Methode der Wahl für die Analyse der Metaboliten und Eikosanoiden wurde LC-MS nach dem ungezielten Screening-Verfahren eingesetzt. Für die LC wurde ein Umkehrphasen-UHPLC-System beschafft, welcher an Q-Exactive HF (Thermo-Fischer ScientificTM) gekoppelt wurde. Q-Exactive HF stellt ein Hybridinstrument dar, der aus einem Quadrupol-Massenfilter und einem Orbitrap-Massenanalysator besteht. Die Subsanzen wurden schließlich unter der Verwendung der Compound Discoverer Software (Thermo-Fischer ScientificTM) analysiert. Die Rohdaten wurden in der Software geladen und die Verifizierung der gemessenen Spektren manuell durch den Vergleich mit der Online-Datenbank durchgeführt. Tyrosin, Carnitin, Valin und Harnsäure, die bisher mit T2DM assoziert wurden, wurden in dieser Arbeit in Tränen der T2DM-Patienten in deutlich signifikaten Konzentrationen nachgewiesen. Im Gegensatz zu gesunden Probanden waren Taurin und Nikotinsäure in den Tränen der Diabetiker in deutlich hoheren Konzentrationen vertreten. Daher könnten diese 2 Metabolite in der Zukunft als potentielle Biomarker zur Identifizierung der T2DM Einsatz finden. Diese Studie gab uns einen Einblick in die aktuelle Therapie der Teilnehmer durch den Nachweis von Medikamenten wie Metformin, Gabapentin und Bisoprolol. Zusätzlich zum Einblick in die Pathologie der Krankheit kann die Tränenflüssigkeitsanalyse bei der Ausweitung klinischer Anwendungen nützlich sein, indem die Entwicklung einer großen Anzahl Stoffwechselerkrankungen beim Menschen durch Änderungen des Lebensstils überwacht und verhindert wird.
description: The aim of this master's thesis was to investigate metabolites and eicosanoids in the tears of patients with type 2 diabetes mellitus and to compare them with healthy subjects. Eicosanoids are signaling molecules, which can lead to the initiation of various inflammatory processes, while metabolites serve as biomarkers for pathophysiological and biological reactions in the human body. The main goal of metabolomic studies is to understand the signalling pathways in the human body, as well to discover new biomarkers, which canserve for diagnosis, prognosis and prevention of various diseases. A total of 20 healthy volunteers and 8 patients with type 2 diabetes mellitus took part in this study. The tear samples were collected at the Vienna General Hospital (AKH) using the Schirmer test strip. LC-MS using the untargeted screening method was utilized as the method of choice for analysis of the metabolites and eicosanoids. For the LC a reversed phase UHPLC system was obtained, which was coupled to Q-Exactive HF (Thermo-Fischer ScientificTM). QExactive HF represents a hybrid instrument that is built of a quadrupole mass filter and an orbitrap mass analyzer. Substances were analyzed using Compound Discoverer Software (Thermo-Fischer Scientific™). The raw data were loaded into the software and verification of measured spectra was performed manually through comparison with an online database. Tyrosine, carnitine, valine and uric acid, which have been previously identified as bloodborne type 2 diabetes metabolites, were detected in this thesis in significant higher concentrations in diabetic tears. In contrast to healthy subjects, taurine and nicotinic acid were furher found to be elevated in the tears of diabetics. Therefore, these 2 metabolites could be used as potential biomarkers to identify T2DM in the future. This study gave us insight into the participants' current therapy by detecting medications such as metformin, gabapentin, and bisoprolol. In addition to providing insight into the pathology of the disease, tear analysis may be useful in expanding clinical applications by monitoring and preventing the formation of a large number of different metabolic diseases in humans through lifestyle changes.