Аминокислоты как биомаркеры
фазовогосостава холелитов
О. Е. Амосова, Е. В. Машина, С. Н. Шанина
Amino acids as biomarkers of phase
сompositionof gallstones
O. Ye. Amosova, Е. V. Mashina, S. N. Shanina
DOI: 10.19110/geov.2020.10.3
Желчнокаменная болезнь (холелитиаз) остается одним из самых распространенных гастроэнтерологических заболеваний во всем мире. Процесс образования желчных камней (холелитов) до конца не исследован из-за скрытого протекания начальной стадии желчнокаменной болезни. Состав холелитов многообразен. Среди веществ, присутствующих в составе холелитов, наименее исследована белковая составляющая, структурными единицами которой являются аминокислоты. В связи с чем основной целью исследования являлось выявление закономерностей изменения аминокислотного состава желчных камней различных фазовых составов. Объектами исследования послужили 23 образца холелитов, принадлежащих жителям Республики Коми. Анализ данных проводился статистическими одномерными и многомерными методами. Статистический анализ, примененный в данной работе для изучения патогенных образований в организме человека, позволил выявить качественно новые, не отмеченные ранее особенности аминокислотного состава холелитов, что свидетельствует о различии белковой компоненты и её связи с фазовым составом холелитов.
Согласно результатам кластерного анализа по содержаниям всех аминокислот исследуемые холелиты группируются по трем различным по фазовому составу типам — холестериновому, холестериновому с минеральной компонентой, пигментному. Критериями Манна – Уитни и Стьюдента установлено, что все три типа холелитов попарно статистически значимо (p < 0.05) различаются по содержаниям аланина, валина, изолейцина, лейцина, пролина, фенилаланина, аспарагиновой и глутаминовой кислот. Самые низкие содержания перечисленных аминокислот определены в холестериновых желчных камнях, самые высокие — в пигментных. Многомерным методом деревья классификации также выявлены индивидуальные аминокислоты — фенилаланин, пролин, лейцин — по которым холелиты разных фазовых составов чётко разделяются по типам. Основываясь на результатах, полученных статистическими методами анализа данных, особое внимание следует обратить на фенилаланин. Эта аминокислота наиболее чётко по сравнению с другими различает холелиты разного фазового состава.
Установленные зависимости могут быть использованы для прогнозирования типа холелитиаза, решения проблемы образования желчных камней и метафилактики.
Ключевые слова: критерий Манна – Уитни, непарный критерий Стьюдента, кластерный анализ, деревья классификации, холелиты, аминокислоты.
Gallstone disease (cholelithiasis) remains one of the most common gastroenterological diseases worldwide. The formation of gallstones has not been fully studied due to the latent course of the initial stage of gallstone disease. The composition of gallstones is diverse. Among the substances present in gallstones, the least studied is the protein component, the structural units of which are amino acids. In this connection, the main goal of the study was to identify patterns of changes in the amino acid composition of gallstones of various phase compositions. The objects of the study were 23 samples of gallstones belonging to residents of the Komi Republic. Data analysis was carried out by statistical one-dimensional and multidimensional methods. The statistical analysis, used in this work to study pathogenic formations in the human body, revealed qualitatively new, previously unremarked features of the amino acid composition of gallstones, which indicated the difference in the protein component and its relationship with the phase composition of gallstones.
According to the results of cluster analysis by the contents of all amino acids, the studied gallstones were grouped into three different phase compositions of the type — cholesterol, cholesterol with a mineral component, and pigment. The Mann-Whitney and Student’s criteria established that all three types of gallstones were statistically significantly (p <0.05) pairwise different in the contents of alanine, valine, isoleucine, leucine, proline, phenylalanine, aspartic and glutamic acid. The lowest contents of the amino acids were determined in cholesterol gallstones, the highest — in pigment ones. The multidimensional method of classification trees also revealed individual amino acids phenylalanine, proline, leucine, according to which gallstones of different phase compositions were clearly separated by type. Based on the results obtained by statistical methods, special attention should be paid to Phenylalanine acid most clearly compared gallstones of different phase composition in comparison with others.
The established relationships can be used to predict the type of cholelithiasis, to solve the problem of gallstones formation and metaphylaxis.
Keywords: Mann-Whitney test, Student’s unpaired t-test, cluster analysis, classification trees, gallstones, amino acids.
Скачать полный текст / Download full text
