Análisis de datos lipidómicos generados por espectrometría de masas con resolución espacial

Abstract

[spa] El análisis de los perfiles lipídicos en tejidos biológicos es crucial para comprender las alteraciones asociadas con enfermedades inflamatorias intestinales. La lipidómica, una disciplina emergente en el estudio de sistemas biológicos se centra en el estudio integral de los lípidos, los cuales son esenciales para la estructura celular y la señalización intracelular y el metabolismo energético. Este estudio analiza las alteraciones en los perfiles lipídicos de fosfolípidos, esfingolípidos y glicerolípidos en muestras de tejido del colon de pacientes con enfermedad de Crohn y Colitis Ulcerosa utilizando imagen por espectrometría de masas con ionización/desorción láser asistida por matriz (MALDI-MSI), una técnica avanzada que facilita la visualización y la resolución espacial detallada de lípidos en secciones de tejido. El presente estudio tiene como objetivo realizar un análisis exhaustivo de los perfiles lipídicos en muestras de tejido colónico de pacientes con enfermedad de Crohn y Colitis Ulcerosa mediante MALDI-MSI. El análisis se centra en las regiones estromal y las criptas del colon, con el propósito de caracterizar las alteraciones en los patrones lipidómicos asociadas con estas enfermedades inflamatorias intestinales (EII). Para llevar a cabo esta investigación, se usaron muestras endoscópicas de mucosa colónica de pacientes diagnosticados con enfermedad de Crohn y Colitis Ulcerosa, aplicando técnicas de MALDI-MSI. Se realizó un análisis estructural de lípidos para identificar y caracterizar clases lipídicas específicas y sus variaciones espaciales dentro del tejido colónico. Los resultados preliminares revelan diferencias significativas en los perfiles lipídicos entre los tejidos colónicos sanos y patológicos. Se observaron alteraciones notables en la composición lipídica de las regiones estromal, con cambios significativos en la abundancia y distribución de especies lipídicas de las clases PE (fosfatidiletanolamina), PE_P (plasmalógeno de fosfatidiletanolamina), PI (fosfatidilinositol) y SM (esfingomielina). Estos cambios se presentan ligados a los procesos patológicos de las EII a nivel histológico y celular. Un mayor estudio y comprensión de los mecanismos responsables de las alteraciones identificadas permitirá una mejor comprensión de las fisiopatologías características de la enfermedad de Crohn y la colitis

[cat] L'anàlisi dels perfils lipídics en teixits biològics és crucial per comprendre les alteracions associades amb malalties inflamatòries intestinals. La lipidòmica, una disciplina emergent en l'estudi de sistemes biològics, se centra en l'estudi integral dels lípids, els quals són essencials per a l'estructura cel·lular, la senyalització intracel·lular i el metabolisme energètic. Aquest estudi analitza les alteracions en els perfils lipídics de fosfolípids, esfingolípids i glicerolípids en mostres de teixit del còlon de pacients amb malaltia de Crohn i Colitis Ulcerosa utilitzant imatge per espectrometria de masses amb ionització/desorció làser assistida per matriu (MALDI-MSI), una tècnica avançada que facilita la visualització i la resolució espacial detallada de lípids en seccions de teixit. El present estudi té com a objectiu realitzar una anàlisi exhaustiva dels perfils lipídics en mostres de teixit colònic de pacients amb malaltia de Crohn i Colitis Ulcerosa mitjançant MALDI-MSI. L'enfocament se centra en les regions estromal i les criptes del còlon, amb el propòsit de caracteritzar les alteracions en els patrons lipidòmics associades amb aquestes malalties inflamatòries intestinals (MII). Per dur a terme aquesta investigació, es van utilitzar mostres endoscòpiques de mucosa colònica de pacients diagnosticats amb malaltia de Crohn i Colitis Ulcerosa, aplicant tècniques de MALDI-MSI. Es va realitzar una anàlisi estructural de lípids per identificar i caracteritzar classes lipídiques específiques i les seves variacions espacials dins del teixit colònic. Els resultats preliminars revelen diferències significatives en els perfils lipídics entre els teixits colònics sans i patològics. Es van observar alteracions notables en la composició lipídica de les regions estromal, amb canvis significatius en l'abundància i distribució d'espècies lipídiques de les classes PE (fosfatidiletanolamina), PE_P (plasmalogen de fosfatidiletanolamina), PI (fosfatidilinositol) i SM (esfingomielina). Aquests canvis es presenten lligats als processos patològics de les MII a nivell histològic i cel·lular. Un major estudi i comprensió dels mecanismes responsables de les alteracions identificades permetrà una millor comprensió de les fisiopatologies característiques de la malaltia de Crohn i la colitis ulcerosa.

[eng] The analysis of lipid profiles in biological tissues is crucial for understanding the alterations associated with inflammatory bowel diseases. Lipidomics, an emerging discipline in the study of biological systems, focuses on the comprehensive study of lipids, which are essential for cell structure, intracellular signaling, and energy metabolism. This study analyzes the alterations in the lipid profiles of phospholipids, sphingolipids, and glycerolipids in colon tissue samples from patients with Crohn's disease and Ulcerative Colitis using mass spectrometry imaging with matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI-MSI), an advanced technique that facilitates the detailed visualization and spatial resolution of lipids in tissue sections. The present study aims to conduct an exhaustive analysis of the lipid profiles in colon tissue samples from patients with Crohn's disease and Ulcerative Colitis using MALDI-MSI. The focus is on the stromal and crypt regions of the colon, with the purpose of characterizing alterations in lipidomic patterns associated with these inflammatory bowel diseases (IBD). To conduct this research, endoscopic samples of colonic mucosa from patients diagnosed with Crohn's disease and Ulcerative Colitis were used, applying MALDI-MSI techniques. A structural lipid analysis was performed to identify and characterize specific lipid classes and their spatial variations within the colonic tissue. Preliminary results reveal significant differences in the lipid profiles between healthy and pathological colon tissues. Notable alterations were observed in the lipid composition of the stromal regions, with significant changes in the abundance and distribution of lipid species from the classes PE (phosphatidylethanolamine), PE_P (phosphatidylethanolamine plasmalogen), PI (phosphatidylinositol), and SM (sphingomyelin). These changes are linked to the pathological processes of IBD at both histological and cellular levels. Further study and understanding of the mechanisms responsible for the identified alterations will allow for a better comprehension of the characteristic pathophysiologies of Crohn's disease and Ulcerative Colitis