Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Blutproben aus getrockneten Blutflecken (DBS) weisen im Vergleich zu Vollblut einen verminderten Ex-vivo-Stoffwechsel auf. Dies wurde mithilfe eines metabolomischen Ansatzes mit kinetischer Isotopenmarkierung erreicht.

Collin Hill, Jeremy Drolet, Mark D. Kellogg, Vladimir Tolstikov, Niven R. Narain und Michael A. Kiebish

Blut ist die primäre Matrix für die Metabolitenprofilierung und bietet ein Mittel zur Identifizierung von Biomarkern, zur pharmakokinetischen/pharmakodynamischen Analyse und zur Krankheitsüberwachung. Herkömmliche Methoden der Blutprobenentnahme erfordern eine Blutentnahme durch Venenpunktion. Diese Technik lässt jedoch eine verbleibende ex vivo Stoffwechselaktivität der Blutmatrix zu, was eine Herausforderung für die Erfassung eines physiologisch repräsentativen Messwerts des Metaboloms darstellt. Blut, das nicht sofort verarbeitet wird, unterliegt längeren Zeiträumen des ex vivo Stoffwechsels. Selbst wenn Proben in gekühlter Lagerung transportiert werden, bleiben einige enzymatische Prozesse aktiv. Die DBS-Entnahmetechnik (Dryed Blood Spot) macht Zellen innerhalb kurzer Zeit metabolisch inaktiv. Wir zeigen, dass Vollblut, das auf eine DBS-Karte aufgebracht wird, die Aufnahme und den Stoffwechsel von U13C-Glucose nach 4 Stunden verringert, wie durch Massenspektrometrie analysiert. Die Zellen zeigen auch bis zu 24 Stunden lang keine weitere Stoffwechselaktivität, während in einem Entnahmeröhrchen gelagertes Blut bis zu 24 Stunden nach der Entnahme weiterhin aktiv U13C-Glucose aufnimmt und verstoffwechselt. Da die Glykolyse einer der aktivsten Prozesse in Blutzellen ist, ist die Fähigkeit, den Glukosestoffwechsel in kurzer Zeit zu stoppen, wichtig, um das Metabolitenprofil zum Zeitpunkt der Entnahme genau zu erfassen. Wir gehen davon aus, dass dies wahrscheinlich über den Glukosestoffwechsel hinausgeht, da Blutzellen auch andere extrazelluläre Nährstoffe aufnehmen können. Wir glauben, dass die Blutentnahme mit der DBS-Technik im Vergleich zur herkömmlichen Blutentnahme einen informativen Messwert des Metaboloms bietet, was für die Bevölkerungsgesundheit und Anwendungen in der Präzisionsmedizin von entscheidender Bedeutung ist.