Химики обнаружили новые маркеры, указывающие на отравление токсичными веществами

Специалисты химического факультета МГУ выявили набор маркеров, присутствие которых в организме связано с отравлением сильнодействующими веществами. Обнаруженные метаболиты проясняют механизм воздействия отравляющих веществ на живые организмы.

Исследовать биологические образцы сложно, ведь они содержат огромное количество различных органических и неорганических веществ. Химики ищут способы упростить и ускорить этот процесс, ведь в случае с отравлениями от скорости анализа может зависеть жизнь пациента.

Сейчас набирает популярность метаболомный анализ – подход, основанный на использовании масс-спектрометрии. Одна из его задач – выявление новых метаболитов для различных патологических состояний.

«Ранее мы смогли приобрести довольно большой опыт в метаболомных исследованиях, связанных с выявлением потенциальных метаболитов для различных заболеваний, например, рака мочевого пузыря. Также в нашей лаборатории накоплен большой опыт в области аналитической токсикологии: анализе биоматериалов организмов, подвергшихся воздействию ядовитых веществ», — рассказал руководитель исследования, профессор, д.х.н. Игорь Родин.

Сперва авторы исследования искали в образцах уже известные метаболиты. После накопленного опыта они перешли к поиску новых маркеров, свидетельствующих о воздействии на организм химических веществ.

«В рамках этой работы с применением методологии жидкостной хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения мы смогли проанализировать образцы биоматериала, полученные от лабораторных животных. Использованная техника позволяет измерять содержание органических веществ и идентифицировать их в сложных объектах», — объяснил Игорь Родин.

Для обработки полученных данных ученые применили методы статистики и хемометрики. Это позволило выявить значимые изменения, возникшие в организме в результате отравления сильнодействующими веществами.

«После предобработки большого массива данных вся доступная информация анализировалась статистически, в том числе методами машинного обучения. В результате мы смогли отследить изменения, связанные с воздействием токсиканта на организм», — рассказал соавтор исследования, сотрудник лаборатории масс-спектрометрии химического факультета МГУ Иван Плющенко.

В результате анализа маркеров выяснилось, что воздействие отравляющих веществ на организм намного шире, чем считалось ранее. Токсикант блокирует сразу несколько ферментов, что вызывает целую цепочку новых нарушений в обмене веществ, эндогенном метаболизме и многом другом.

Полученные результаты позволили ученым понять механизм действия широкого класса токсичных веществ. В дальнейшем по найденным биомаркерам можно будет делать выводы об отравлении и поврежденных механизмах организма, и следовательно, назначать верное лечение.

• #Химия