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Title: Análise de plasma sanguíneo por espectroscopia ATR-FTIR: identificação de biomoléculas em mulheres com diabetes mellitus gestacional e suas implicações em desfechos adversos neonatais
Authors: Silva, Emanuelly Bernardes de Oliveira da
Keywords: Diabetes mellitus gestacional; Espectroscopia ATR-FTIR; GA-LDA; Proteinas; Desfechos neonatais; Macrossomia;
Issue Date: 31-Aug-2020
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SILVA, Emanuelly Bernardes de Oliveira da. Análise de plasma sanguíneo por espectroscopia ATR-FTIR: identificação de biomoléculas em mulheres com diabetes mellitus gestacional e suas implicações em desfechos adversos neonatais . 2020. 107f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
Portuguese Abstract: O Diabetes Mellitus Gestacional (DMG) é um desequilíbrio hiperglicêmico, queafeta 5 - 25% das gestações em todo o mundo. Atualmente, existe uma falta deconsenso no conhecimento da fisiopatologia da DMG. Nosso estudo propõe ouso da Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier comRefletância Total Atenuada (ATR-FTIR), utilizando amostras de plasmasanguíneo de gestantes. O estudo foi realizado com mulheres com DMG (n =50) e grupo controle (n = 50) atendidas no Departamento de Ginecologia eObstetrícia do Hospital Terciário. O plasma sanguíneo foi inserido no ATR-FTIRpara análise da impressão digital na região de interesse biológico (1.800 - 900cm-1), analisado de acordo com os modelos não supervisionados PCA esupervisionados SPA e GA, juntamente com aos algoritmos LDA, QDA, SVM.Em geral, os resultados obtidos pelo GA-LDA foram os mais satisfatórios,utilizando apenas variáveis espectrais escolhidas que poderiam estarrelacionadas a grupos químicos de diferentes biomoléculas. Os modelos GALDA classificaram corretamente o grupo DMG vs grupo Controle, apresentandosensibilidade e especificidade de 96,7% e atribuíram os principaisdiscriminadores entre as classes de biomoléculas de lipídios, carboidratos eproteinas (região de 1.500 a 1.800 cm-1). Este estudo demonstra apotencialidade das técnicas de ATR-FTIR e modelos multivariadas comopossíveis metodologias para a caracterização da DMG. Sugerimos que oaumento desses picos na região das biomoléculas de proteinas possa estarrelacionado à fisiopatologia da DMG. Em relação aos desfechos, observou-seque os neonatos que apresentaram macrossomia estavam associados àsmulheres com DMG, que apresentaram menor densidade de proteinas nasregiões 1.587 cm-1 e 1.589 cm-1. A combinação de informações específicas dopaciente com dados de biomarcadores sanguíneos abre uma nova perspectivapara investigar os mecanismos no DMG. A abordagem descrita aqui pode serútil para a identificação e exploração de DMG sob várias condições fisiológicase fisiopatológicas.
Abstract: Gestational Diabetes Mellitus (GDM) is a hyperglycemic imbalance, which affects 5 - 25% of pregnancies worldwide. Currently, there is a lack of consensus on the knowledge of the pathophysiology of GDM. The aim of this study is to propose the use of Fourier Transform Infrared Spectroscopy with Total Attenuated Reflectance (ATR-FTIR), using blood plasma samples to characterize the GDM. The study was conducted with two groups: control (n = 50) and women diagnosed with GDM (n = 50), attended at two public maternity hospitals. The blood plasma was inserted in the ATR-FTIR for analysis of the fingerprint in the region of biological interest (1,800 - 900 cm-1 ), analyzed according to the unsupervised models PCA (Principal Component Analysis) and supervised SPA (Projection Algorithm Successive) and GA (Genetic Algorithm), together with LDA (Linear Discriminant Analysis), QDA (Quadratic Discriminant Analysis), SVM (Support Vector Machines) algorithms. The results obtained by GA-LDA were the most satisfactory, using only chosen spectral variables that could be related to chemical groups of different biomolecules. The GALDA models correctly classified the DMG group vs the Control group, with a sensitivity and specificity of 96.7% and attributed the main discriminators between the classes of lipid, carbohydrate and protein biomolecules (region from 1,500 to 1,800 cm-1 ). It is demonstrated the potential of ATR-FTIR techniques and multivariate models as possible methodologies for the characterization of GDM, we suggest that the increase of these peaks in the region of protein biomolecules may be related to the pathophysiology of GDM. It was observed that newborns who presented macrosomia were associated with women with GDM, who had lower protein density in the regions 1,587 cm-1 and 1,589 cm-1 . The combination of patient-specific information with blood biomarker data opens a new perspective to investigate the mechanisms in GDM
URI: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/30790
Appears in Collections:PPGDITM - Doutorado em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos

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