Metabolomics reveals perturbations in endometrium and serum of minimal and mild endometriosis
Creators
- 1. Indian Institute of Technology Kharagpur
- 2. Tata Institute of Fundamental Research
- 3. Jawaharlal Nehru University
- 4. National Institute of Technology Arunachal Pradesh
- 5. All India Institute of Medical Sciences
- 6. Institute of Post Graduate Medical Education and Research
- 7. Institute of Reproductive Medicine
Description
Endometriosis is a common benign gynecological disease, characterized by growth and proliferation of endometrial glands and stroma outside the uterus. With studies showing metabolic changes in various biofluids of endometriosis women, we have set upon to investigate whether endometrial tissue show differences in their metabolic profiles. 1H NMR analysis was performed on eutopic endometrial tissue of women with endometriosis and controls. Analysis was performed on spectral data and on relative concentrations of metabolites obtained from spectra using multivariate and univariate data analysis. Analysis shows that various energy, ketogenic and glucogenic metabolites have significant altered concentrations in various stages of endometriosis. In addition, altered tissue metabolites in minimal and mild stages of endometriosis were explored in serum of these patients to assess their role in disease diagnosis. For Stage I diagnosis alanine was found to have 90% sensitivity (true positives) and 58% specificity (true negatives). For Stage II diagnosis alanine, leucine, lysine, proline and phenylalanine showed significant altered levels in serum. While sensitivity of these serum metabolites varied between 69.2-100% the specificity values ranged between 58.3-91.7%. Further, a regression model generated with this panel of serum markers showed an improved sensitivity and specificity of 100% and 83%, respectively for Stage II diagnosis.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
التهاب بطانة الرحم هو مرض نسائي حميد شائع، يتميز بنمو وتكاثر غدد بطانة الرحم والسدى خارج الرحم. مع الدراسات التي تظهر تغيرات التمثيل الغذائي في السوائل الحيوية المختلفة لبطانة الرحم لدى النساء، شرعنا في التحقيق فيما إذا كانت أنسجة بطانة الرحم تظهر اختلافات في ملفاتها الأيضية. تم إجراء تحليل 1H بالرنين المغناطيسي النووي على أنسجة بطانة الرحم اليوتوبية للنساء المصابات بالانتباذ البطاني الرحمي والضوابط. تم إجراء التحليل على البيانات الطيفية وعلى التركيزات النسبية للمستقلبات التي تم الحصول عليها من الأطياف باستخدام تحليل البيانات متعددة المتغيرات وأحادية المتغير. يُظهر التحليل أن المستقلبات المختلفة للطاقة والكيتون والجلوكوجينيك لها تركيزات متغيرة كبيرة في مراحل مختلفة من الانتباذ البطاني الرحمي. بالإضافة إلى ذلك، تم استكشاف مستقلبات الأنسجة المتغيرة في المراحل الدنيا والخفيفة من الانتباذ البطاني الرحمي في مصل هؤلاء المرضى لتقييم دورهم في تشخيص المرض. بالنسبة للمرحلة الأولى من التشخيص، وجد أن ألانين لديه حساسية بنسبة 90 ٪ (إيجابيات حقيقية) ونوعية بنسبة 58 ٪ (سلبيات حقيقية). بالنسبة لتشخيص المرحلة الثانية، أظهر الألانين والليوسين والليسين والبرولين والفينيل ألانين مستويات متغيرة كبيرة في المصل. بينما تراوحت حساسية مستقلبات المصل هذه بين 69.2-100 ٪، تراوحت قيم الخصوصية بين 58.3-91.7 ٪. علاوة على ذلك، أظهر نموذج الانحدار الذي تم إنشاؤه باستخدام هذه اللوحة من علامات المصل حساسية ونوعية محسنة بنسبة 100 ٪ و 83 ٪ على التوالي لتشخيص المرحلة الثانية.Translated Description (French)
L'endométriose est une maladie gynécologique bénigne courante, caractérisée par la croissance et la prolifération des glandes endométriales et du stroma en dehors de l'utérus. Avec des études montrant des changements métaboliques dans divers biofluides des femmes atteintes d'endométriose, nous avons entrepris d'étudier si les tissus de l'endomètre présentent des différences dans leurs profils métaboliques. L'analyse RMN 1H a été réalisée sur du tissu endométrial eutopique de femmes atteintes d'endométriose et de témoins. L'analyse a été réalisée sur des données spectrales et sur des concentrations relatives de métabolites obtenues à partir des spectres en utilisant une analyse de données multivariée et univariée. L'analyse montre que divers métabolites énergétiques, cétogènes et glucogéniques ont des concentrations altérées significatives à divers stades de l'endométriose. De plus, des métabolites tissulaires altérés aux stades minimal et léger de l'endométriose ont été explorés dans le sérum de ces patients afin d'évaluer leur rôle dans le diagnostic de la maladie. Pour le diagnostic de stade I, l'alanine présentait une sensibilité de 90 % (vrais positifs) et une spécificité de 58 % (vrais négatifs). Pour le diagnostic de stade II, l'alanine, la leucine, la lysine, la proline et la phénylalanine ont montré des taux sériques altérés significatifs. Alors que la sensibilité de ces métabolites sériques variait entre 69,2 et 100 %, les valeurs de spécificité variaient entre 58,3 et 91,7 %. De plus, un modèle de régression généré avec ce panel de marqueurs sériques a montré une sensibilité et une spécificité améliorées de 100 % et 83 %, respectivement, pour le diagnostic de stade II.Translated Description (Spanish)
La endometriosis es una enfermedad ginecológica benigna común, caracterizada por el crecimiento y la proliferación de las glándulas endometriales y el estroma fuera del útero. Con estudios que muestran cambios metabólicos en varios biofluidos de mujeres con endometriosis, nos hemos propuesto investigar si el tejido endometrial muestra diferencias en sus perfiles metabólicos. El análisis de 1H NMR se realizó en tejido endometrial eutópico de mujeres con endometriosis y controles. El análisis se realizó en datos espectrales y en concentraciones relativas de metabolitos obtenidos a partir de espectros utilizando análisis de datos multivariados y univariados. El análisis muestra que varios metabolitos energéticos, cetogénicos y glucogénicos tienen concentraciones alteradas significativas en varias etapas de la endometriosis. Además, se exploraron metabolitos tisulares alterados en etapas mínimas y leves de endometriosis en suero de estas pacientes para evaluar su papel en el diagnóstico de la enfermedad. Para el diagnóstico de la Etapa I, se encontró que la alanina tenía una sensibilidad del 90% (verdaderos positivos) y una especificidad del 58% (verdaderos negativos). Para el diagnóstico en estadio II, la alanina, leucina, lisina, prolina y fenilalanina mostraron niveles alterados significativos en suero. Si bien la sensibilidad de estos metabolitos séricos varió entre 69.2-100%, los valores de especificidad oscilaron entre 58.3-91.7%. Además, un modelo de regresión generado con este panel de marcadores séricos mostró una sensibilidad y especificidad mejoradas del 100% y el 83%, respectivamente, para el diagnóstico en estadio II.Files
s41598-018-23954-7.pdf.pdf
Files
(1.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:db45b767c55f1a89be2e7c9a892c9f3d
|
1.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يكشف علم الأيض عن اضطرابات في بطانة الرحم ومصل الانتباذ البطاني الرحمي البسيط والخفيف
- Translated title (French)
- La métabolomique révèle des perturbations de l'endomètre et du sérum d'endométriose minimale et légère
- Translated title (Spanish)
- La metabolómica revela perturbaciones en el endometrio y el suero de endometriosis mínima y leve
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2805683327
- DOI
- 10.1038/s41598-018-23954-7
References
- https://openalex.org/W117085007
- https://openalex.org/W1482698202
- https://openalex.org/W1513717411
- https://openalex.org/W1829972343
- https://openalex.org/W1967348133
- https://openalex.org/W1967409305
- https://openalex.org/W1972267617
- https://openalex.org/W1990778890
- https://openalex.org/W2004388808
- https://openalex.org/W2006808109
- https://openalex.org/W2016276933
- https://openalex.org/W2019599115
- https://openalex.org/W2042782796
- https://openalex.org/W2051366884
- https://openalex.org/W2055527762
- https://openalex.org/W2057299232
- https://openalex.org/W2061251682
- https://openalex.org/W2066323677
- https://openalex.org/W2078061022
- https://openalex.org/W2082524010
- https://openalex.org/W2085317787
- https://openalex.org/W2087481249
- https://openalex.org/W2088052532
- https://openalex.org/W2092604332
- https://openalex.org/W2104846456
- https://openalex.org/W2105562095
- https://openalex.org/W2108488321
- https://openalex.org/W2117374842
- https://openalex.org/W2119940810
- https://openalex.org/W2123076237
- https://openalex.org/W2123954892
- https://openalex.org/W2129793603
- https://openalex.org/W2134687017
- https://openalex.org/W2135714004
- https://openalex.org/W2140246703
- https://openalex.org/W2140294505
- https://openalex.org/W2141856080
- https://openalex.org/W2145867542
- https://openalex.org/W2148139435
- https://openalex.org/W2160282642
- https://openalex.org/W2213680767
- https://openalex.org/W2370668757
- https://openalex.org/W2395602738
- https://openalex.org/W2402006122
- https://openalex.org/W2596757932
- https://openalex.org/W2607215535
- https://openalex.org/W4211081176
- https://openalex.org/W4232098379
- https://openalex.org/W4248356941