Enea Ferlizza, Gloria Isani, Francesco Dondi, GiuliaAndreani, Katerina Vasylyeva, Elisa Bellei, André M.Almeidad ,Manolis Matzapetakise.
Journal of Proteomics; Volume 222, 30 June 2020, 103795
Questo recente articolo propone nuovi sbocchi per lo studio del metaboloma e del proteoma urinario: sicuramente un approccio al momento avveniristico per la diagnosi e monitoraggio di una patologia di comune riscontro clinico, ma che ci permette di calare nella quotidianità le potenzialità offerte dallo studio del microbiota (e derivati) dell’apparato urinario.
La malattia renale cronica (CKD) è una malattia progressiva e irreversibile. Sebbene l’urina sia un campione biologico ideale per studi di proteomica e metabolomica, attualmente nei cani mancano biomarcatori sensibili e specifici. Questo studio ha caratterizzato il proteoma e il metaboloma dell’urina del cane con l’obiettivo di identificare e possibilmente quantificare biomarcatori putativi di CKD nei cani. Sono stati selezionati ventidue cani sani e 28 cani con CKD spontanea e sono stati raccolti campioni di urina. Il proteoma urinario è stato separato mediante SDS-PAGE e analizzato mediante spettrometria di massa, mentre il metaboloma urinario è stato analizzato in campioni impoveriti di proteine mediante spettri 1D 1H NMR. Le proteine più abbondanti nei campioni di urina di cani sani erano uromodulina, albumina e, in cani maschi interi, arginina esterasi. Nei campioni di urina di cani con CKD, le concentrazioni di uromodulina e albumina erano rispettivamente significativamente inferiori e superiori rispetto ai cani sani. Inoltre, questi campioni erano caratterizzati da un pattern proteico più complesso che indicava proteinuria mista glomerulare (bande proteiche ≥65 kDa) e tubulare (bande proteiche <65 kDa). Gli spettri urinari acquisiti mediante NMR hanno permesso l’identificazione di 86 metaboliti in cani sani, appartenenti a 49 differenti vie coinvolte principalmente nel metabolismo degli aminoacidi, nella biosintesi delle purine e degli aminoacil-tRNA o nel ciclo degli acidi tricarbossilici. Diciassette metaboliti hanno mostrato concentrazioni significativamente diverse quando si confrontano cani sani e CKD. In particolare, la carnosina, la trigonellina e il cis-aconitato potrebbero essere suggeriti come biomarcatori putativi della CKD nei cani.
L’urina pertanto si conferma come campione biologico ideale e grazie a questa ricerca, applicando un approccio multi-omico, sono state acquisite nuove intuizioni riguardo ai cambiamenti molecolari innescati da questa malattia nel proteoma e nel metaboloma urinario canino. In particolare, è stato evidenziato il coinvolgimento della componente tubulare, suggerendo uromodulina, trigonellina e carnosina come possibili biomarcatori di CKD nei cani.