Metabolomics for improved treatment monitoring of phenylketonuria: urinary biomarkers for non-invasive assessment of dietary adherence and nutritional deficiencies
Notice bibliographique
Résumé
Management of phenylketonuria (PKU) requires lifelong restriction of phenylalanine (Phe) intake using specialized medical foods to prevent neurocognitive impairment in affected patients. However, dietary adherence is challenging to maintain while ensuring adequate nutrition, which can lead to sub-optimal clinical outcomes. Metabolomics offers a systematic approach to identify new biomarkers of disease progression in PKU when using urine as a surrogate for blood specimens that is more accurate than self-reported diet records. Herein, the plasma and urine metabolome of a cohort of classic PKU patients (median age = 11 years; n = 22) mainly prescribed (78%) a Phe-restricted diet were characterized using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry (MSI-CE-MS). Overall, there was good mutual agreement between plasma Phe and tyrosine (Tyr) concentrations measured from PKU patients when using an amino acid analyzer based on UPLC-UV as compared to MSI-CE-MS with a mean bias of 12% (n = 82). Longitudinal measurements of recently diagnosed PKU infants (n = 3) revealed good long-term regulation of blood Phe with dietary management, and only occasional episodes exceeding the recommended therapeutic range (>360 μM) unlike older PKU patients. Plasma metabolomic studies demonstrated that non-adherent PKU patients had lower circulating concentrations of Tyr, arginine, 2-aminobutyric acid, and propionylcarnitine (q < 0.05, FDR) that were inversely correlated to Phe (r ≈ -0.600 to -0.830). Nontargeted metabolite profiling also revealed urinary biomarkers associated with poor dietary adherence among PKU patients, including elevated concentrations of catabolites indicative of Phe intoxication (e.g., phenylpyruvic acid, phenylacetylglutamine, hydroxyphenylacetic acid). Additionally, PKU patients with poor blood Phe control had lower excretion of urinary compounds derived from co-metabolism of Tyr due to microbiota activity (e.g., cresol sulfate, phenylsulfate), as well as several metabolites associated with inadequate nutrient intake, including low carnitine and B vitamin status (e.g., folic acid, vitamin B12). Interestingly, an unknown urinary metabolite was strongly correlated with Phe excretion in PKU patients (r = 0.861), which was subsequently identified as imidazole lactic acid when using high resolution MS/MS. Overall, urine profiling offers a non-invasive approach for better treatment monitoring of individual PKU patients, which can also guide the design of novel therapies that improve adherence to Phe-restricted diets without acquired nutritional deficiencies.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».