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Doctoral Thesis
Full name
Aline Lourenço Baptista
Knowledge Area
Date of Defense
São Paulo, 2019
Moyses, Rosa Maria Affonso (President)
Carvalho, Aluizio Barbosa de
Goldenstein, Patricia Taschner
Jorgetti, Vanda
Title in Portuguese
Análise do metaboloma como uma nova ferramenta para avaliação do distúrbio mineral e ósseo da doença renal crônica
Keywords in Portuguese
Diálise renal
Doenças ósseas metabólicas
Insuficiência renal crônica
Remodelação óssea
Abstract in Portuguese
A biópsia óssea ainda é o padrão ouro para avaliar a remodelação (T), a mineralização (M) e o volume ósseo (V) em pacientes com doença renal crônica (DRC), e os biomarcadores séricos não são capazes de substituir a histomorfometria óssea. Recentemente, a metabolômica emergiu como uma nova técnica que permite a identificação de novos biomarcadores para o diagnóstico de doenças e a compreensão dos mecanismos fisiopatológicos envolvidos, mas nunca foi avaliada no cenário do distúrbio mineral e ósseo da DRC. Neste estudo, investigamos a associação entre metabólitos séricos e a classificação TMV nos pacientes com DRC. A espectroscopia por RMN sérica e a biópsia óssea foram realizadas em 51 pacientes em hemodiálise de um único centro no Brasil. Alta remodelação óssea foi identificada em 21 pacientes e foi associada aos maiores níveis de dimetil sulfona, glicina, citrato e N-acetilornitina. A curva ROC da combinação do paratormônio com estes metabólitos forneceu uma AUC de 0,86 (0,76-0,97). Mineralização anormal foi identificada em 30 pacientes e associada com menor nível de etanol. A AUC da combinação idade, diabetes mellitus e etanol foi de 0,82 (0,70-0,96). O baixo volume ósseo foi identificado em 17 pacientes e foi associado com menor nível de carnitina. A associação de idade, fósforo e carnitina forneceu uma AUC de 0,83 (0,70-0,96). Embora as diferenças entre as curvas ao adicionarmos os metabólitos selecionados aos modelos tradicionais não tenham sido estatisticamente significativas, a acurácia no diagnóstico da classificação TMV parece ter melhorado. Em conclusão, este é o primeiro estudo que avaliou o sistema de classificação TMV em relação ao metaboloma sérico realizado por espectroscopia por RMN, mostrando que metabólitos selecionados podem ajudar na avaliação de fenótipos ósseos no DMO-DRC
Title in English
Metabolome analysis as a new tool for assessment of mineral and bone disorder of chronic kidney disease
Keywords in English
Bone diseases metabolic
Bone remodeling
Renal dialysis
Renal insufficiency chronic
Abstract in English
Bone biopsy is still the gold standard to assess bone turnover (T), mineralization (M) and volume (V) in chronic kidney disease (CKD) patients, and serum biomarkers are not able to replace histomorphometry. Recently, metabolomics has emerged as a new technique that could allow for the identification of new biomarkers useful for disease diagnosis or understanding of pathophysiologic mechanisms, but it has never been assessed in the CKD-mineral and bone disorder (CKD-MBD) scenario. In this study, we investigated the association between serum metabolites and the bone TMV classification in end-stage renal disease patients. Serum NMR-spectroscopy and bone biopsy were performed on 51 hemodialysis patients from a single center in Brazil. High bone turnover was identified in 21 patients and was associated with higher levels of dimethyl sulfone, glycine, citrate and N-acetylornithine. ROC curve for the combination of parathormone and these metabolites provided an AUC of 0,86 (0,76-0,97). Abnormal mineralization was identified in 30 patients and was associated with lower ethanol. AUC for age, diabetes mellitus and ethanol was 0,82 (0,70-0,96). Low bone volume was identified in 17 patients and was associated with lower carnitine. The association of age, phosphate and carnitine provided an AUC of 0,83 (0,70-0,96). Although differences among the curves by adding selected metabolites to traditional models were not statistically significant, the accuracy for the diagnosis of TMV classification seemed to be improved. In conclusion, this is the first study to evaluate the TMV classification system in relation to the serum metabolome assessed by NMR-spectroscopy, showing that selected metabolites may help in the evaluation of bone phenotypes in CKD-MBD
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