Publicação: Desenvolvimento de plataforma biofotônica para detecção plasmática da sepse: Estudo pré-clínico de prova de conceito
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CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
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Caixeta, Douglas Carvalho
Resumo
A sepse é uma resposta sistêmica com diferentes estágios clínicos contra um agente infeccioso como bactérias, vírus, fungos ou protozoários. Atualmente, o diagnóstico precoce apresenta um desafio clínico para diminuir sua elevada taxa de mortalidade, além de gerar um alto custo de tratamento nos setores público e privado. Nesse contexto, o presente estudo pretende identificar potenciais biomarcadores plasmáticos baseados em uma tecnologia biofotônica por ATR-FTIR visando o rastreamento ou diagnóstico da sepse em um estudo pré-clinico. Para isto, um modelo murino com sepse foi estabelecido por ligadura e punção cecal (CLP). Dezesseis ratos foram divididos aleatoriamente em grupos controle (n=8) e sepse (n=8). Os animais foram eutanasiados 24h após a indução da sepse e o sangue foi coletado. O plasma sanguíneo foi analisado usando uma plataforma ATR-FTIR e análises univariadas foram usadas para selecionar potenciais biomarcadores espectrais da sepse no plasma. A presença de sepse foi confirmada pelo aumento (p < 0.05) da concentração da proteína C reativa em comparação aos controles. No espectro de absorbância a banda 2945-2888 cm-1 foi reduzida (p<0.05) em animais sepse comparado com controles. A análise da área da banda 2945-2888 cm-1 indicou sensibilidade de 87,5% e especificidade de 75%. No espectro da segunda derivada o modo vibracional 1513 cm-1 também foi reduzida (p<0.05) em animais sepse comparado com controles. A análise da altura do vale em 1513 cm-1 indicou sensibilidade de 75% e especificidade de 87,5%. Em conclusão, esses resultados indicam que a espectroscopia ATR-FTIR acoplada à análise univariada tem o potencial de fornecer alternativa para detecção da sepse sem uso de reagentes, de forma sustentável e rápida utilizando amostras de plasma sanguíneo.
Abstract
Sepsis is a systemic response with different clinical stages against an infectious agent such as bacteria, viruses, fungi, or protozoa. Currently, early diagnosis presents a clinical challenge to reduce its high mortality rate, in addition to generating a high cost of treatment in public and private health sectors. In this context, the present study search to identify potential plasmatic biomarkers based on a biophotonic technology by ATR-FTIR aiming at screening or diagnosing sepsis in a preclinical study. For this, a murine model of sepsis was established by cecal ligation and puncture (CLP). Sixteen rats were randomly divided into control (n=8) and sepsis (n=8) groups. The animals were euthanized 24h after sepsis induction and blood was collected. Blood plasma was analyzed using an ATR-FTIR platform and univariate and multivariate analyzes were used to screen for potential spectral biomarkers of sepsis in plasma. The presence of sepsis was confirmed by an increase (p < 0.05) in C-reactive protein concentration compared to controls. In the absorbance normalized spectrum, the band area between 2945-2888 cm-1 was reduced (p<0.05) in animals with sepsis compared to controls. The analysis of the band area in the region 2945-2888 cm-1 indicated a sensitivity of 87.5% and a specificity of 75%. In the second derivative spectrum, the vibrational mode at 1513 cm-1 was also reduced (p<0.05) in animals with sepsis compared to controls. Analysis of the height of the valley at 1513 cm-1 indicated a sensitivity of 75% and specificity of 87.5%. In conclusion, these results indicate that ATR-FTIR spectroscopy supported with univariate analysis has the potential to provide an alternative for the detection of sepsis without the use of reagents, sustainably, and rapidly using blood plasma samples.
Palavras-chave
ATR-FTIR, ATR-FTIR, biomarcadores plasmáticos, plasmatic biomarkers, sepse, triagem, sepsis, screening, diagnóstico, diagnosis
Citação
VILARINHO, Glauciane Silva. Desenvolvimento de plataforma biofotônica para detecção plasmática da sepse: Estudo pré-clínico de prova de conceito. 2023. 39 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.528
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