Биомаркер

Из Википедије, слободне енциклопедије
(преусмерено са Биомаркери)

Биомаркери су мерљиве промене параметара биолошких система (изграђених од органских и неорганских једињења [1]) које се прате помоћу биомониторинга. Биомаркери су карактеристични биолошки индикатори који се користе за идентификацију (често преко праћења индиректних промена), физичких оштећења или поремећаја физиолошких процес код људи или животиња. Историјски гледано, разни биомаркери, као и „маркери-мамаци“, су коришћени за разна праћења функционалних промена укључујући и радиоактивне изотопе, стабилне изотопе, масне киселине, системске и физичке биомаркера. Захваљујући биомаркерима данас се успешно прате и идентификују биомониторингом многе промене код животиња и човека применом минимално инвазивних техника које постају све значајнији за изучавање не само промена већ и интеракција између; дивљих и домаћих животиња, човек, биљног света и животне средине.[2][3][4]

Историјат[уреди]

Остале дефиниције[уреди]

Значај[уреди]

Величину опасности и ризика од појединих материја у природи и животној средини не карактеришу само њихова концентрација већ их карактерише и њихова биорасположивост. До сада најпоузданији начин одређивања опасности и ризика од појединих материја у животној средини и природи је трансполација и интерпретација резултата биомониторингa у спрези са другим, класичним облицима мониторинга.

Биомониторинг базиран на биомаркерима поуздано потврђује или оповргава, те квантификује опасност и ризик специфично за сваки околину. Генерално гледано, биомаркери су видљиве особине организма које се могу користити на више начина:

  1. За процену организма пре његовог излагања егзогеним хемијским једињењима, метаболитима или последицама интеракције између хемијских једињења и циљне ћелије које се мере у организму,
  2. За идентификацију промена или последица насталих у организму - мерљиве измене организма које, у зависности од величине, могу да укажу на потенцијална или позната оштећење здравља или болести,
  3. За процену примарне осетљивости организма на индикаторе урођених или стечених својстава организма која могу довести до повећања унутрашње дозе хемијских материја или повећаног нивоа одзива на излагање.[12]
  4. Биомаркери нижих нивоа биолошких система одликују се брзином детекције промена али малим прогностичким могућности, док се биомаркери виших нивоа биолошких система одликују закаснелом детекцијом (откривањем) али зато великим прогностичким потенцијалом.

Врсте[уреди]

Молекуларни биомаркери Организмички биомаркери Популацијски биомаркери
  • инхибиција/индукција ензима
  • промене на DNA/RNA
  • инхибиција/индукција MXR
  • индукција маталотионенина
  • експресија вителогенинског гена
  • биометријски параметри
  • анатомске промене/статус
  • хистолошке промене/статус
  • цитолошке промене/статус
  • богатство врста
  • квалитативни састав биоценоза
  • однос субпопулацијских категорија
  • абдунанца и распрострањеност

Примена[уреди]

Медицина[уреди]

Након срчаног удара у дијагностици се користи анализа биомаркера.

У медицинској пракси за дијагностиковање и прогностичко праћење обољења најчешће се користе лабораторијска дијагностика (дијагностички тестови). Ова дијагностичка стратегија често је у извесној мери несигурна јер може да буде нетачна због специфичности самог теста или нетачности клиничког сагледавања стања пацијента или интерпретације дијагностичког теста. [13]

Несигурност коју условљава први наведени узрок данас је у највећој мери смањена развојем нових, погоднијих аналитичких поступака и посвећенивањем више пажње контроли квалитета у лабораторијама. Аналитичке лабораторијске методе и поступци који се данас у највећој мери развијају су тзв. биомаркери, односно биохемијски показатељи обољења појединих органа који морају да имају низ специфичних карактеристика да би испунили услов да се примене као биохемијски маркери за откривање и разликовање појединих обољења датог органа. Применом овакве дефиниције приближавамо се тзв. органоспецифичноности неког биохемијског параметра који се примењује у клиничкој ензимологији, мада у органиченој мери.[14][15]

Карактеристике медицинских биомаркера[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Биомаркер (медицина)

Да би медицински биомаркер (биохемијски показатељ) био успешан он мора да испуни неколико услова и то:[15]

  • да му је концентрација релативно висока у одговарајућем ткиву, а занемарљива у другим ткивима,
  • да је погодно субцелуларном расподељен, како би се након оштећења ткива брзо нашао у циркулацији,
  • да се у циркулацији задржава довољно дуго како би могла да се прати његова концентрација,
Алкална фосфатаза један је од биомаркера у дијагностици болести костију
  • да се може одредити помоћу погодне и осетљиве аналитичке методе, применљиве и на аутоматским анализаторима,
  • да су за њега установљене ригорозне (»cut-off«) вредности, узимајући у обзир да су клиничка осетљивост и специфичност међусобно повезане.

Применом наведених принципа данас се у дијагностици препоручују бројни биомаркери за дијагностиковање обољења појединих органа као нпр;[15]

Биологија ћелије[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Биомаркер (ћелија)

У ћелијској биологији, биомаркер је молекул који омогућава откривање и изолацију одређених ћелија (нпр, протеин Oct-4 се користи као биомаркер за идентификацију ембрионалних матичних ћелија). [22]

У генетици, биомаркер (идентификован као генетички маркер) је секвенцијална ДНК која узрокује болест или је повезан са осетљивошћу на болести.

Геологија и астробиологија[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Биомаркер (хемикалије)

Биомаркери могу бити било која врста молекула које указују на постојање, у прошлости или садашњости, живих организама. Биомаркери у геолошким узорцима на Земљи су производи добијени од биохемијских прекурсора (односно, природних производа) из оксидоредуктивних процеса (нпр, холестана у холестерол). Генерално гледано, липиди, пигменти, и неке биомембране су најбоље очувани током дужих геолошких периода, а нестабилна једињења као што су амино киселине, шећери итд, и корисни су биомаркери који потичу из новијих времена. Дакле, детаљне карактеристике састава биомаркера омогућавају процену врста које су изумрле и/или оних из постојећег (тренутног) живота. [23]

У области геологије и астробиологије, биомаркери, у односу на геомаркере су такође познати и као биосигнатуре.

Термин биомаркер се такође користи и да опише учешће биологије у генерисању нафте (истраживању древних извора и миграционих путева модерних нафтних налазишта [24]).

Процена експозиције[уреди]

Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Биомаркери за процену изложености
Vista-xmag.png За више информација погледајте чланак Биоиндикатори

Биомаркера се такође могу користити да означе изложеност организма различитим супстанцама у епидемиологији и токсикологије. У овим случајевима, биомаркери могу бити спољашњи или сама супстанца (нпр. честице азбеста или Nicotine-derived nitrosamine ketone (NNK) - честице дувана), или варијанта спољашње супстанце прерађена у телу (метаболит).

Извори[уреди]

  1. ^ Prof. Dr Dmitar Lakušić OSNOVI EKOLOGIJE Beograd,2009 [1]
  2. ^ BAILEY, G.N.A., I.J. LINN, AND P.J. WALKER. 1973. Radioactive marking of small mammals. Mammal Review 3:11-23.
  3. ^ EVANS, J., AND R.E. GRIFFITH. 1973. A fluorescent tracer and marker for animal studies. Journal of Wildlife Management 37:73-81
  4. ^ A REVIEW OF BIOMARKERS USED FOR WILDLIFE DAMAGE AND DISEASE MANAGEMENT Proceedings of the 12 th Wildlife Damage Management Conference (D.L. Nolte, W.M. Arjo, D.H. Stalman, Eds).2007
  5. ^ ((en))American Heritage Dictionary:Bence-Jones protein
  6. ^ ((en))Kulasingam V, Diamandis EP Strategies for discovering novel cancer biomarkers through utilization of emerging technologies Nature Clinical Practice Oncology 2008 volume 5, 588-599, pdf
  7. ^ U.S. Department of Agriculture
  8. ^ Stratus Consulting Inc. Environment and Energy Research
  9. ^ Environmental Restoration Risk Assessment Program, Lockheed Martin Energy Systems, Inc. Oak Ridge, Tennessee 37831
  10. ^ CALIFORNIA REGIONAL WATER QUALITY CONTROL BOARD
  11. ^ а б ((en)) Glossary of Terms and Concepts Associated with Biomonitoring
  12. ^ US Environmental Protection Agency
  13. ^ Magid E. Some concepts and principles of clinical test evaluation. Scand J Clin Lab Invest 1992; Suppl 208: 9’12.
  14. ^ Ransohoff DF, Feinstein AR. Problems of spectrum and bias in evaluating the efficacy of diagnostic tests. N Engl J Med 1978; 299: 926’930
  15. ^ а б в Majkić-Singh, N. T., Ignjatović, S., Kovačević, R., Ilić, M., & Lalić, N. (2002). Dijagnostički i prognostički značaj biomarkera. Jugoslovenska medicinska biohemija, 21(1), 1-8.
  16. ^ Chen JT, Hosoda K, Hasumi K, Ogata E, Shiraki M. Serum N-terminal osteocalcin is a good indicator for estimating responders to hormone replacement therapy in postmenopausal women. J Bone Min Res 1996; 11: 1784’92.
  17. ^ Ilić M, Majkić-Singh N. Značaj kliničko-biohemijskih parametara za praćenje osteoporoze. Jugoslov Med Biohem 1996; 15: 216.
  18. ^ Christenson RH, Azzary HME. Biochemical markers of the acute coronary syndromes. Clin Chem 1998; 44: 1855’86.
  19. ^ Majkić-Songh N. Biohemijski parametri za dijagnostikovanje infarkta miokarda. Infarm 1998; 4:18’19.
  20. ^ Ignjatović S, Majkić-Singh N, Mitrović M, Gvozdenović M. Biochemical evaluation of patients with acute pancreatitis. Clin Chem Lab Med 2000; 38:1141’44
  21. ^ Vessella LR, Lange PH. Issues in the assessment of PSA immunoassays. The Urologic Clinics of North America 1993; 20. 607’17.
  22. ^ Turck (2009).
  23. ^ ((en)) Simoneit BR. Molecular indicators (biomarkers) of past life. Anat Rec. 2002 Nov 1;268(3):186-95. Abstract-PubMed
  24. ^ Ian M. Head, D. Martin Jones & Steve R. Larter. Biological activity in the deep subsurface and the origin of heavy oil. Nature, 2003, 1-36.

Литература[уреди]

Спољашње везе[уреди]


Биомаркери
Биомаркери (медицина)Биомаркери (ћелија)Биомаркери (хемија)
Биомаркери за процену изложеностиБиомаркери (екологија)Молекуларни маркери

Истраживања биомаркераБиомониторингБиоиндикаториБиомаркери (часопис)