Metabonomics mit Merkaptursäuren - Indikatoren für die Bildung toxischer Intermediate
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes " Metabonomics mit Merkaptursäuren - Indikatoren für die Bildung toxischer Intermediate" wurden innerhalb des Förderzeitraums die methodischen Grundlagen erarbeitet. Hauptaugenmerk lag auf der Entwicklung der für Merkaptursäuren spezifischen analytischen Verfahren mittels CNL bzw. thMRMScan- Techniken unter Verwendung der LC-MS Technik. Weiterhin wurde über die Nutzung einer so genannten Säulenschaltung die Nachweisempfindlichkeit insbesondere für Humanurinproben deutlich gesteigert. In einer ersten Studie mit Paracetamol am Menschen ließ sich aus den ca. 500 nachweisbaren Merkaptursäuren im Falle von Paracetamol eindeutig die Paracetamol-MA als "Effekt-Marker" nachweisen. Dies gelang auch bei einer 10-fach reduzierten Dosis von 50 mg. Zusätzlich fand man eine heue bislang in vivo nicht beschriebene MA, die als Sulfoxid der Paracetamol-MA identifiziert wurde. In einer Studie mit Rauchern ließen sich ebenfalls Tabakrauch spezifische MAs nachweisen. Neben Hydroxpropyl- MA war vor allem die Acrylamid-MA nachweisbar und wurde als Raucher spezifische MA identifiziert. Aus eigenen Erfahrungen und durch zahlreiche Literaturzitate zeigte sich aber, dass bei Metabonomics-Studien insbesondere mittels LC-MS die Validierung für eine korrekte "Peak"-Findung und -Zuordnung besondere Bedeutung hat. Daher wurde dies im Rahmen einer Kontrollurinstudie mit Hilfe von internen Standards, Säulenschaltung, besser reproduzierbarer thMRM-Scans gegenüber CNL-Scans, Kreatinin-Standardisierung und verschiedener Softwareparameter optimiert. Die im Förderzeitraum gewonnenen Daten flössen in drei Publikationen ein. Weitere sind in Planung. Ausgehend von den bisherigen Ergebnissen ist die Hoffnung groß, dass der gewählte Ansatz dazu angetan ist, neue und vielleicht bessere Biomarker auf Basis von Merkaptursäuren zu entdecken. Im Hinblick auf die Identifizierung von MAMarkern bei der Diagnostik von Krankheiten, die unter anderem durch reaktive Metabolite ausgelöst werden, scheint Metabonomics eine wertvolle Hilfe darzustellen. Der Ansatz kann zusätzlich auch auf weitere Metaboliten/Analytenklassen übertragen werden. Weitere Forschungsbedarf ist auf diesem Gebiet nötig, aber durchaus sehr Erfolg versprechend.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2006) Metabonomics and biomarker discovery: LC-MS metabolic profiling and constant neutral loss scanning combined with multivariate data analysis for mercapturic acid analysis. Anal. Chem. 78, 1296-1305.
Wagner, S., Scholz, K., Donegan, M., Burton, L, Wingate, J. and Völkel, W.
- (2006) Quantitation of mercapturic acids from acrylamide and glycidamide in human urine using a column switching tool with two trap columns and electrospray.tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A 1131, 58-66. München den 12.10.2007
Kellert, M., Scholz, K., Wagner, S., Dekant, W. and Völkel, W.
- (2007) Tools in Metabonomics: An Integrated Validation Approach for LC-MS Metabolic Profiling of Mercapturic Acids in Human Urine. Anal. Chem. 79, 2918-2926.
Wagner, S., Scholz, K., Sieber, M., Kellert,M. and Völkel, W.
