Targeted analysis and metabolism of fatty acids in mice and humans

Abstract

Sedavý životní styl a nezdravé stravovací návyky v posledních několika desetiletích vedly k dramatickému nárůstu počtu lidí trpících obezitou, cukrovkou 2. typu a kardiovaskulárními chorobami. Studium těchto patologických stavů odhalilo, že tyto poruchy často způsobuje narušení metabolické rovnováhy. Výzkum lipidového metabolismu významně přispěl k určení mechanismů, které jsou základem metabolických poruch. Omega-3 mastné kyseliny jsou zajímavým tématem pro lipidomické studie, neboť se ukázalo, že snižují riziko kardiovaskulárních onemocnění a podílejí se na metabolismu lipidů. V této práci jsem optimalizovala postupy extrakce lipidů a jejich chemické modifikace za účelem analýzy profilu mastných kyselin ve vzorcích tkání a krve pomocí metody komplexní dvourozměrné plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (GCxGC-MS). Nejprve jsem hodnotila relativní množství omega-3 mastných kyselin v červených krvinkách (index Omega-3) lidí žijících v České republice buď v hlavním městě (n = 476), a nebo na venkově (n = 388). Pro tento rozsáhlý projekt jsem extrahovala fosfolipidy z membrán červených krvinek (RBC), transesterifikovala je na methylestery mastných kyselin (FAME) a změřila jejich profil pomocí GCxGC-MS. Průměrný index Omega-3 byl 3,56 mol% a nezjistila jsem žádný významný rozdíl v...

Widespread sedentary lifestyle and unhealthy eating habits in the last few decades have resulted in a dramatic increase of the number of people affected by obesity, type 2 diabetes, and cardiovascular diseases. The study of these pathological conditions revealed that impaired metabolism often causes these disorders. Lipid metabolism research has contributed significantly to determining mechanisms underlying metabolic disorders. Omega-3 fatty acids are an interesting target for lipidomics studies because they were shown to lower risk of cardiovascular diseases and are hypothesized to regulate lipid metabolism. In this work, I optimized lipid extraction and chemical modification methods for analysis of fatty acids profile of tissue samples and biofluids using comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GCxGC-MS). At first, I evaluated the relative amount of omega-3 fatty acids in red blood cells (Omega-3 index) of people living in Czech Republic in either the capital city (n=476) or the rural region (n=388). For this large-scale project, I extracted phospholipids from red blood cell (RBC) membranes, transesterified them into fatty acid methyl esters (FAMEs), and measured their profile by GCxGC-MS. The mean Omega-3 index was 3.56 mol % and I detected no significant...