¹H NMR metabonomic analysis of crack users serum

Orientador: Ljubica TasicTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Estima-se que mais de 271 milhões de pessoas - cerca de 5,5% da população adulta mundial - consumiram drogas em 2017, das quais cerca de 18,1 milhões usaram cocaína. O crack representa uma extensa fração do uso de cocaína, já que é barata e amplamente disponível nas Américas e cada vez mais na Europa. É consumido por inalação do vapor expelido pela queima das pedras, produzindo um estalo característico que deu origem ao termo crack. É difícil estimar o número de usuários de crack, por serem marginalizados socioeconomicamente e, portanto, geralmente não são alcançados por avaliações epidemiológicas. Vários problemas de saúde física e mental são comumente relatados em usuários de crack. Apesar do conhecimento sobre a neurobiologia da dependência de crack e o número de estudos em busca de tratamentos farmacológicos eficazes estarem crescendo, não existem farmacoterapias eficazes comprovadas. Diferentes metodologias têm sido usadas para melhorar o diagnóstico da dependência de drogas ilícitas. O objetivo desse trabalho é um estudo metabonômico de usuários de crack, a partir da aplicação de técnicas quimiométricas a dados espectrais de RMN de ¹H de amostras de soro, buscando a identificação de biomarcadores relacionados ao vício em crack (comparando usuários e voluntários saudáveis) e ao tratamento (comparando mulheres pacientes antes e após o tratamento). Foram utilizadas amostras de soro de 44 usuários de crack (pacientes) e de 44 voluntários saudáveis (controles). Para a avaliação do tratamento, foram utilizadas amostras de soro de pacientes internadas em processo de ressocialização em um centro para mulheres com dependência de drogas e álcool. As amostras de soro foram analisadas por RMN de ¹H utilizando as sequências de pulsos de supressão de água, Watergate, e de filtro de T2, CPMG. Para classificação dos indivíduos nos grupos pacientes e controle o modelo PLS-DA obteve 89,8% e 93,2 % de exatidão na validação cruzada total usando 4 e 7 variáveis latentes, respectivamente. A área sob a curva ROC do modelo LDA foi de 0,98. As diferenças observadas na tirosina, histidina, lactato e acil carnitinas, apontam para efeitos do crack no cérebro, já que podem estar ligados a funções cerebrais alteradas. Particularmente o lactato e as acil carnitinas, podem ser associados à condição nutricional dos pacientes. As análises estatísticas dos espectros de soro das pacientes antes e depois do tratamento de três semanas indicam que glicose e glicina estão presentes em maior quantidade nas amostras de soro das pacientes antes do tratamento, enquanto a quantidade de lipídios variou[TBdC1] [TBdC2] , o que pode ser consequência da mudança de hábitos alimentares ou dos níveis de estresse apresentados pelas usuárias durante o período de abstinência e tratamento. É provável que essa falta de padrão nos espectros dos metabólitos seja um reflexo da heterogeneidade dos grupos, uma vez que a responsividade das pacientes ao tratamento com os medicamentos atualmente utilizados depende de inúmeros fatores, desde negligências e abusos sofridos na infância até níveis de estresse durante o período de internação, além da falta de medicamento específico e eficaz para o tratamento de vício em crackAbstract: It is estimated that more than 271 million people - about 5.5% of the world's adult population - used drugs in 2017, of which about 18.1 million used cocaine. Crack represents an extensive fraction of cocaine use, as it is cheap and widely available in the Americas and increasingly in Europe. It is consumed by inhaling the vapor expelled by burning the stones, producing a characteristic crack that gave rise to the term crack. It is difficult to estimate the actual number of crack users, as they are marginalized socioeconomically and, therefore, are generally not included in the epidemiological assessments. Several physical and mental health problems are commonly reported in crack users. Despite the growing knowledge about the neurobiology of crack addiction and the growing number of studies looking for effective pharmacological treatments, there are no proven effective pharmacotherapies for crack addiction to date. Different methodologies have been used to improve the diagnosis of illicit drug addiction. The objective of this work is a metabonomic study of crack users, from the application of chemometric techniques to ¹H NMR spectral data from serum samples, seeking to identify biomarkers related to crack addiction (users versus healthy volunteers) and to treatment (comparing crack addicted women before and after treatment). For classification of individuals in the patient and control groups, the PLS-DA model obtained 89.8% and 93.2% accuracy in the total cross-validation using 4 and 7 latent variables, respectively. The area under the ROC curve of the LDA model was 0.98. The differences observed in tyrosine, histidine, lactate and acyl carnitines, point to the effects of crack in the brain, since they may be linked to altered brain functions. Particularly lactate and acyl carnitines, can be associated with the nutritional condition of patients. Statistical analyzes of the patients' spectra before and after the three-week treatment indicate that glucose and glycine are present in greater quantities in the patient's serum samples before treatment, while the amount of lipids varied, which may be a consequence of the change in eating habits or stress levels presented by users during the abstinence period. It is likely that this lack of pattern in the spectrum of metabolites is a reflection of the heterogeneity of the groups, since the responsiveness of patients to treatment with the drugs currently used depends on numerous factors, from neglect and abuse suffered in childhood to levels of stress during the hospitalization period, in addition to the lack of specific and effective medication for the treatment of crack addictionDoutoradoQuímica OrgânicaDoutora em Ciências001CAPE