The Sweat Metabolome of Screen-Positive Cystic Fibrosis Infants: Revealing Mechanisms beyond Impaired Chloride Transport
Notice bibliographique
Résumé
The sweat chloride test remains the gold standard for confirmatory diagnosis of cystic fibrosis (CF) in support of universal newborn screening programs. However, it provides ambiguous results for intermediate sweat chloride cases while not reflecting disease progression when classifying the complex CF disease spectrum given the pleiotropic effects of gene modifiers and environment. Herein we report the first characterization of the sweat metabolome from screen-positive CF infants and identify metabolites associated with disease status that complement sweat chloride testing. Pilocarpine-stimulated sweat specimens were collected independently from two CF clinics, including 50 unaffected infants (e.g., carriers) and 18 confirmed CF cases. Nontargeted metabolite profiling was performed using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry as a high throughput platform for analysis of polar/ionic metabolites in volume-restricted sweat samples. Amino acids, organic acids, amino acid derivatives, dipeptides, purine derivatives, and unknown exogenous compounds were identified in sweat when using high resolution tandem mass spectrometry, including metabolites associated with affected yet asymptomatic CF infants, such as asparagine and glutamine. Unexpectedly, a metabolite of pilocarpine, used to stimulate sweat secretion, pilocarpic acid, and a plasticizer metabolite from environmental exposure, mono(2-ethylhexyl)phthalic acid, were secreted in the sweat of CF infants at significantly lower concentrations relative to unaffected CF screen-positive controls. These results indicated a deficiency in human paraoxonase, an enzyme unrelated to mutations to the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) and impaired chloride transport, which is a nonspecific arylesterase/lactonase known to mediate inflammation, bacterial biofilm formation, and recurrent lung infections in affected CF children later in life. This work sheds new light into the underlying mechanisms of CF pathophysiology as required for new advances in precision medicine of orphan diseases that benefit from early detection and intervention, including new molecular targets for therapeutic intervention.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».