Profilo metabolomico del liquido amniotico nel diabete gestazionale, ritardo di crescita intrauterino (IUGR), malattie del rene e delle vie urinarie e dell'apparato respiratorio

Starting date
February 26, 2015
Duration (months)
36
Managers or local contacts
Zaffanello Marco

Il liquido amniotico viene normalmente raccolto attraverso l'amniocentesi, durante il secondo trimestre di gestazione, soprattutto per le gravidanze a rischio quali quelle in età avanzata della madre, quelle dove è avvenuta una rilevazione di malformazioni fetali con l'ecografia , o quando in anamnesi c’è storia di anomalie genetiche. Questo fluido biologico viene utilizzato principalmente per ottenere amniociti i quali sono testati per accertare eventuali anomalie cromosomiche come le aneuploidie, che coinvolgono principalmente i cromosomi 21,18,13 , e i cromosomi X e Y , e alcune infezioni fetali , ad esempio , da citomegalovirus ( CVM ) . Il liquido amniotico è anche analizzato per la ricerca di alfa- fetoproteina e colina–esterasi utili nel rilevamento dei difetti del tubo neurale, per certi enzimi digestivi per la diagnosi di fibrosi cistica , e i fosfolipidi tensioattivi utili per monitorare la maturità polmonare fetale nei casi di parto prematuro.
Durante la gestazione, avviene un incremento del liquido amniotico secondariamente alla produzione di urina fetale. Il liquido amniotico ha il vantaggio di essere raccolto precocemente durante la gravidanza e pertanto permetterebbe di fornire alcune informazioni tempestive e rapide sulle condizione di salute della madre e del feto. La composizione di liquido amniotico umano riflette sia lo stato di salute della madre sia quella del feto oltre che il suo grado di maturazione ( Graça G et al . 2009).
I profili metabolici di liquido amniotico vengono utilizzati per identificare le donne a rischio di parto prematuro, le donne con infezione uterina e nei casi di pre-eclampsia. In particolare, le analisi sul liquido amniotico sono state effettuate al fine di stabilire eventuali correlazioni tra alterazioni metaboliche e condizioni patologiche come  la spina bifida , il diabete mellito , la sindrome di Down , la fibrosi cistica , la maturazione del polmone fetale, la maturazione renale e certe malformazioni del feto. Feti malformati e con un deficiente sviluppo renale sembrano avere un metabolismo energetico alterato. In soggetti con un diabete gestazionale già diagnosticato è stato dimostrato un aumento di glucosio  e una diminuzione di alcuni amminoacidi, acetato, creatinina, glicerolfosfocolina e formiato. Piccoli cambiamenti dei metaboliti sono stati osservati nel liquido amniotico di pazienti sottoposte a parto pretermine e a rottura prematura delle membrane (Graça G et al. 2010). Inoltre, vari acidi organici e coniugati della glicina sembrano essere associati con l'insorgenza di malattie metaboliche (ad esempio, tipo I tirosinemia, acidemia propionica, e acidurie organiche (Kumps A et al. 2004).
I profili metabolici nel liquido amniotico possono essere influenzati dall’età gestazionale, dall’età materna e dal sesso del feto, parametri che devono essere presi in considerazione per quantificare eventuali alterazioni metaboliche da associare a talune malattie. Alcuni aminoacidi, glucosio, colina, urea, proteine, enzimi e diversi ioni sono noti per subire delle modificazioni durante la gravidanza come risposta alla maturazione degli organi fetali. La composizione del liquido amniotico non è influenzata dal sesso fetale, età materna, la dieta e lo stile di vita. Specifici cambiamenti della composizione del liquido amniotico sono stati riportati all’interno del periodo finestra delle 15-24 settimane gestazionali. ( Graça G et al . 2009) .
Utilizzando la spettroscopia NMR, i campioni di liquido amniotico raccolti nel 2 ° trimestre di gestazione hanno evidenziato notevoli differenze dei profili metabolomici tra pazienti che partorirono pretermine rispetto a quelle a termine. Tuttavia , tali profili metabolomici erano coerenti con gli studi precedenti che avevano mostrato un aumento delle proteine ​​nel liquido amniotico di neonati prematuri , alterazioni nei polioli nei neonati IUGR e con una maggiore incidenza di oligoidramnios (Power KM , et al. 2011) .
Un precedente studio retrospettivo è stato effettuato sul liquido amniotico di donne gravide con parto spontaneo pretermine e membrane intatte, travaglio a termine o pretermine con o senza infezione/infiammazione intraamniotica. L’analisi sul profilo metabolomico del liquido amniotico è stato in grado di identificare i pazienti nel gruppo clinico con elevata precisione. Gli autori hanno concluso che il profilo metabolico della liquido amniotico può essere utilizzato per valutare il rischio di parto in presenza o assenza di infezione/infiammazione (Romero R et al. 2010) .
In un precedente studio, i campioni di liquido amniotico sono stati raccolti da parto spontaneo pretermine (< 34 settimane) e da nascita fisiologica a termine tramite amniocentesi transvaginale e sottoposti ad analisi metabolomica. I campioni sono stati raccolti prima del parto cesareo pretermine o prima del parto vaginale a termine o pretermine con una puntura della membrane intatte tramite ago da 22 gauge prima della rottura artificiale delle membrane attraverso la cavità cervicale dilatata. Di 348 metaboliti misurati in campioni di liquido amniotico , 121 metaboliti erano dovuti all’effetto dell'età gestazionale e 116 differivano significativamente tra parto pretermine e nascite a termine (Menon R , et al. 2014). Tuttavia, entrambi i compartimenti (materno e fetale) possono contribuire in qualche modo a modificare le variazioni dei metaboliti nel liquido amniotico .
I sistemi per analizzare il liquido amniotico ad alta definizione hanno un notevole potenziale per chiarire i meccanismi di nascita pretermine e di maturazione fetale (Kamath - Rayne BD , et al. 2014) .

Utilizzando la risonanza magnetica nucleare (NMR) su campioni di liquido amniotico raccolti nel secondo trimestre di gravidanza, la ricerca sarà rivolta a:
1) Raggruppare (Clusterizzare) i bambini partecipanti allo studio in relazione ai quadri patologici che si potranno sviluppare nei primi anni di vita relativamente alle malattie oggetto dello studio in relazione al profilo metabolomico osservato nel liquido amniotico.
2) Generare evidenze preliminari per poter prevedere il grado di evoluzione temporale delle malattie in esame (out come) mediante comparazione con lo stato di salute della madre e del bambino, alla nascita e nell’età infantile.
3) Creare una banca dati di metabolomica del sopranatante del liquido amniotico in gravidanze e nascite fisiologiche.
 

Project participants

Collaboratori esterni

Vassilios Fanos
Università di Cagliari Neonatal Intensive Care Unit, Neonatal Pathology, Puericulture Institute and Neonatal Section
Sections
Pediatria
Great Equipments
Name Description
Spettrometro di massa per analisi metabolomiche La piattaforma si compone di tre strumenti collegati fra loro: un autocampionatore refrigerato, un sistema di pompe per HPLC e uno Spettrometro di Massa fornito di sorgente ESI e APCI

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