Published February 9, 2023 | Version v1
Publication Open

Lipidomics and proteomics: An integrative approach for early diagnosis of dementia and Alzheimer's disease

Creators

  • 1. Central Drug Research Institute
  • 2. Academy of Scientific and Innovative Research

Description

Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and considered to be responsible for majority of worldwide prevalent dementia cases. The number of patients suffering from dementia are estimated to increase up to 115.4 million cases worldwide in 2050. Hence, AD is contemplated to be one of the major healthcare challenge in current era. This disorder is characterized by impairment in various signaling molecules at cellular and nuclear level including aggregation of Aβ protein, tau hyper phosphorylation altered lipid metabolism, metabolites dysregulation, protein intensity alteration etc. Being heterogeneous and multifactorial in nature, the disease do not has any cure or any confirmed diagnosis before the onset of clinical manifestations. Hence, there is a requisite for early diagnosis of AD in order to downturn the progression/risk of the disorder and utilization of newer technologies developed in this field are aimed to provide an extraordinary assistance towards the same. The lipidomics and proteomics constitute large scale study of cellular lipids and proteomes in biological matrices at normal stage or any stage of a disease. The study involves high throughput quantification and detection techniques such as mass spectrometry, liquid chromatography, nuclear mass resonance spectroscopy, fluorescence spectroscopy etc. The early detection of altered levels of lipids and proteins in blood or any other biological matrices could aid in preventing the progression of AD and dementia. Therefore, the present review is designed to focus on the recent techniques and early diagnostic criteria for AD, revealing the role of lipids and proteins in this disease and their assessment through different techniques.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مرض الزهايمر هو الاضطراب التنكسي العصبي الأكثر شيوعًا ويعتبر مسؤولاً عن غالبية حالات الخرف السائدة في جميع أنحاء العالم. وتشير التقديرات إلى أن عدد المرضى الذين يعانون من الخرف سيزيد إلى 115.4 مليون حالة في جميع أنحاء العالم في عام 2050. وبالتالي، يُنظر إلى مرض الزهايمر على أنه أحد تحديات الرعاية الصحية الرئيسية في العصر الحالي. يتميز هذا الاضطراب بضعف في جزيئات الإشارة المختلفة على المستوى الخلوي والنووي بما في ذلك تجميع بروتين Aβ، وفرط فسفرة تاو الذي غيّر استقلاب الدهون، واختلال تنظيم المستقلبات، وتغيير كثافة البروتين وما إلى ذلك. كونه غير متجانس ومتعدد العوامل بطبيعته، ليس للمرض أي علاج أو أي تشخيص مؤكد قبل ظهور المظاهر السريرية. وبالتالي، هناك حاجة للتشخيص المبكر لمرض الزهايمر من أجل خفض تطور/خطر الاضطراب واستخدام التقنيات الحديثة التي تم تطويرها في هذا المجال والتي تهدف إلى تقديم مساعدة استثنائية نحو ذلك. يشكل علم الدهون وعلم البروتينات دراسة واسعة النطاق للدهون الخلوية والبروتينات في المصفوفات البيولوجية في المرحلة العادية أو أي مرحلة من مراحل المرض. تتضمن الدراسة تقنيات القياس الكمي والكشف عالية الإنتاجية مثل قياس الطيف الكتلي، اللوني السائل، التحليل الطيفي بالرنين الكتلي النووي، التحليل الطيفي الفلوري، إلخ. يمكن أن يساعد الكشف المبكر عن المستويات المتغيرة من الدهون والبروتينات في الدم أو أي مصفوفات بيولوجية أخرى في منع تطور مرض الزهايمر والخرف. لذلك، تم تصميم المراجعة الحالية للتركيز على التقنيات الحديثة ومعايير التشخيص المبكر لمرض الزهايمر، وكشف دور الدهون والبروتينات في هذا المرض وتقييمها من خلال تقنيات مختلفة.

Translated Description (French)

La maladie d'Alzheimer (MA) est le trouble neurodégénératif le plus courant et est considérée comme responsable de la majorité des cas de démence prévalents dans le monde. On estime que le nombre de patients atteints de démence augmentera jusqu'à 115,4 millions de cas dans le monde en 2050. Par conséquent, la maladie d'Alzheimer est considérée comme l'un des principaux défis en matière de soins de santé à l'ère actuelle. Ce trouble est caractérisé par une altération de diverses molécules de signalisation au niveau cellulaire et nucléaire, notamment l'agrégation de la protéine Aβ, une hyperphosphorylation du métabolisme des lipides, une dérégulation des métabolites, une altération de l'intensité des protéines, etc. Étant de nature hétérogène et multifactorielle, la maladie n'a pas de guérison ni de diagnostic confirmé avant l'apparition des manifestations cliniques. Par conséquent, un diagnostic précoce de la MA est nécessaire afin de réduire la progression/le risque du trouble et l'utilisation de technologies plus récentes développées dans ce domaine vise à fournir une assistance extraordinaire à cet égard. La lipidomique et la protéomique constituent une étude à grande échelle des lipides et des protéomes cellulaires dans les matrices biologiques à un stade normal ou à un stade quelconque d'une maladie. L'étude implique des techniques de quantification et de détection à haut débit telles que la spectrométrie de masse, la chromatographie liquide, la spectroscopie par résonance de masse nucléaire, la spectroscopie de fluorescence, etc. La détection précoce de taux modifiés de lipides et de protéines dans le sang ou toute autre matrice biologique pourrait aider à prévenir la progression de la MA et de la démence. Par conséquent, la présente revue est conçue pour se concentrer sur les techniques récentes et les critères de diagnostic précoce de la MA, révélant le rôle des lipides et des protéines dans cette maladie et leur évaluation par différentes techniques.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad de Alzheimer (EA) es el trastorno neurodegenerativo más común y se considera responsable de la mayoría de los casos de demencia prevalentes en todo el mundo. Se estima que el número de pacientes que sufren demencia aumentará hasta 115,4 millones de casos en todo el mundo en 2050. Por lo tanto, se contempla que la EA es uno de los principales desafíos de la atención médica en la era actual. Este trastorno se caracteriza por el deterioro de varias moléculas de señalización a nivel celular y nuclear, incluida la agregación de la proteína Aβ, el metabolismo lipídico alterado por la hiperfosforilación de tau, la desregulación de los metabolitos, la alteración de la intensidad de la proteína, etc. Al ser de naturaleza heterogénea y multifactorial, la enfermedad no tiene ninguna cura ni ningún diagnóstico confirmado antes del inicio de las manifestaciones clínicas. Por lo tanto, existe un requisito para el diagnóstico precoz de la EA con el fin de reducir la progresión/riesgo del trastorno y la utilización de las nuevas tecnologías desarrolladas en este campo tienen como objetivo proporcionar una asistencia extraordinaria hacia el mismo. La lipidómica y la proteómica constituyen un estudio a gran escala de lípidos y proteomas celulares en matrices biológicas en etapa normal o en cualquier etapa de una enfermedad. El estudio implica técnicas de cuantificación y detección de alto rendimiento, como espectrometría de masas, cromatografía líquida, espectroscopía de resonancia de masas nucleares, espectroscopía de fluorescencia, etc. La detección temprana de niveles alterados de lípidos y proteínas en la sangre o en cualquier otra matriz biológica podría ayudar a prevenir la progresión de la EA y la demencia. Por lo tanto, la presente revisión está diseñada para centrarse en las técnicas recientes y los criterios de diagnóstico temprano para la EA, revelando el papel de los lípidos y las proteínas en esta enfermedad y su evaluación a través de diferentes técnicas.

Files

pdf.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bd8d004a0d33a23e8894174bef7b65c2
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
علم الشحوم وعلم البروتينات: نهج تكاملي للتشخيص المبكر للخرف ومرض الزهايمر
Translated title (French)
Lipidomique et protéomique : une approche intégrative pour le diagnostic précoce de la démence et de la maladie d'Alzheimer
Translated title (Spanish)
Lipidómica y proteómica: un enfoque integrador para el diagnóstico precoz de la demencia y la enfermedad de Alzheimer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4319773348
DOI
10.3389/fgene.2023.1057068

Is supplement to
https://openalex.org/W3187594710 (Other)
https://openalex.org/W3178774655 (Other)
https://openalex.org/W2753550874 (Other)
https://openalex.org/W2337002289 (Other)
https://openalex.org/W2165553666 (Other)
https://openalex.org/W2149218575 (Other)
https://openalex.org/W2122805769 (Other)
https://openalex.org/W2109364024 (Other)
https://openalex.org/W2086860678 (Other)
https://openalex.org/W2080856312 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W111028273
  • https://openalex.org/W140099295
  • https://openalex.org/W1484835368
  • https://openalex.org/W1543848190
  • https://openalex.org/W1553905802
  • https://openalex.org/W15770206
  • https://openalex.org/W1596742187
  • https://openalex.org/W1604272660
  • https://openalex.org/W1606423922
  • https://openalex.org/W1616122655
  • https://openalex.org/W1671426288
  • https://openalex.org/W1747781838
  • https://openalex.org/W177319969
  • https://openalex.org/W1938649209
  • https://openalex.org/W1965462372
  • https://openalex.org/W1965942536
  • https://openalex.org/W1966692685
  • https://openalex.org/W1968660802
  • https://openalex.org/W1972493045
  • https://openalex.org/W1972930653
  • https://openalex.org/W1972972841
  • https://openalex.org/W1975756947
  • https://openalex.org/W1978393830
  • https://openalex.org/W1979566978
  • https://openalex.org/W1980029336
  • https://openalex.org/W1981322456
  • https://openalex.org/W1982959887
  • https://openalex.org/W1984974782
  • https://openalex.org/W1985985118
  • https://openalex.org/W1989420290
  • https://openalex.org/W1995913875
  • https://openalex.org/W2002793086
  • https://openalex.org/W2002928661
  • https://openalex.org/W2004421311
  • https://openalex.org/W2007646072
  • https://openalex.org/W2008301592
  • https://openalex.org/W2031868460
  • https://openalex.org/W2041442797
  • https://openalex.org/W2041694959
  • https://openalex.org/W2049796821
  • https://openalex.org/W2049943618
  • https://openalex.org/W2050232580
  • https://openalex.org/W2054292534
  • https://openalex.org/W2056990133
  • https://openalex.org/W2057295134
  • https://openalex.org/W2057536936
  • https://openalex.org/W2058226627
  • https://openalex.org/W2061950854
  • https://openalex.org/W2062438517
  • https://openalex.org/W2077966741
  • https://openalex.org/W2081808464
  • https://openalex.org/W2086850040
  • https://openalex.org/W2092271607
  • https://openalex.org/W2096140307
  • https://openalex.org/W2098184397
  • https://openalex.org/W2118526609
  • https://openalex.org/W2120945207
  • https://openalex.org/W2126716830
  • https://openalex.org/W2129497119
  • https://openalex.org/W2132901471
  • https://openalex.org/W2145962946
  • https://openalex.org/W2149329792
  • https://openalex.org/W2150585091
  • https://openalex.org/W2156093068
  • https://openalex.org/W2162009057
  • https://openalex.org/W2165840723
  • https://openalex.org/W2169152986
  • https://openalex.org/W2169555689
  • https://openalex.org/W2171735284
  • https://openalex.org/W2172170369
  • https://openalex.org/W2235996970
  • https://openalex.org/W2333472323
  • https://openalex.org/W2519691041
  • https://openalex.org/W2525908259
  • https://openalex.org/W2579782328
  • https://openalex.org/W2591809865
  • https://openalex.org/W2607083404
  • https://openalex.org/W2752780351
  • https://openalex.org/W2781579290
  • https://openalex.org/W2783358291
  • https://openalex.org/W2794051327
  • https://openalex.org/W2883516315
  • https://openalex.org/W2887496785
  • https://openalex.org/W2888363961
  • https://openalex.org/W2892618895
  • https://openalex.org/W2893982589
  • https://openalex.org/W2902540402
  • https://openalex.org/W2906465558
  • https://openalex.org/W2908002252
  • https://openalex.org/W2908031470
  • https://openalex.org/W2910871938
  • https://openalex.org/W2912078763
  • https://openalex.org/W2916749909
  • https://openalex.org/W2946202802
  • https://openalex.org/W2951903539
  • https://openalex.org/W2956696709
  • https://openalex.org/W2989855650
  • https://openalex.org/W2995254660
  • https://openalex.org/W2995724321
  • https://openalex.org/W2998763810
  • https://openalex.org/W3006121423
  • https://openalex.org/W3006871825
  • https://openalex.org/W3021043548
  • https://openalex.org/W3081371831
  • https://openalex.org/W3081705835
  • https://openalex.org/W3087103326
  • https://openalex.org/W3091447405
  • https://openalex.org/W3120031508
  • https://openalex.org/W3125488374
  • https://openalex.org/W3136893851
  • https://openalex.org/W3181047500
  • https://openalex.org/W3190031729
  • https://openalex.org/W4200002412
  • https://openalex.org/W4200394195
  • https://openalex.org/W4211050998
  • https://openalex.org/W4280620935
  • https://openalex.org/W4281913335
  • https://openalex.org/W4293425965
  • https://openalex.org/W4294214907
  • https://openalex.org/W4323238289
  • https://openalex.org/W73473333