Sviluppo e validazione di un metodo UHPLC-MS/MS per la quantificazione di metaboliti endogeni correlati alla diagnosi di disturbo bipolare su campioni di sangue intero

One of the most widespread disabilities in young people, with a prevalence of 0.5-5%, is Bipolar Disorder, a chronic disorder characterised by fluctuations in mood state and energy, correlated with general functional decline, cognitive impairment and lower quality of life. Additionally, comorbidity is highly presence in bipolar subjects: 90% of bipolar patients suffer from cardiovascular disease, obesity, anxiety, drug or alcohol abuse, unipolar depression and others. Due to their complicate and articulate condition, bipolar patients incur in unemployment, social isolation, conflict and reduced productivity at work, along with emotional dysfunctions and relationships problems. The clinical picture requires pharmacological intervention, that must be supported by an accurate and precise diagnosis. Currently, Bipolar Disorder diagnosis are performed with psychiatric evaluation only, leading to high rates of misdiagnosis. Therefore, in the past years, the research attention was directed toward the biological implications of Bipolar Disorder, particularly on the identification of biomarkers able to support the psychiatric diagnosis. This project focuses on the development and validation of a RP-UHPLC-MS/MS method for the quantification of glutathione and tryptophan in whole blood samples. The primary objective is to investigate potential correlations between the concentrations of these metabolites and the diagnosis of Bipolar Disorder. As a second phase, the study will evaluate the effects of commonly prescribed medications on these metabolites levels. The results are promising: both tryptophan and glutathione concentrations are significantly different between healthy controls and bipolar patients, so the correlation with the diagnosis can be confirmed. However, glutathione's concentrations are higher in bipolar patients, contrarily to the literature. The cause could be attributed to the pharmacological treatments: mood stabilizers appear to act on glutathione's levels, increasing them. Antipsychotics are responsible for increasing the tryptophan breakdown, resulting in low metabolite's concentrations, but more serotonin production, so it is reasonable to observed lower tryptophan levels in bipolar patients compared to healthy controls.

Una delle disabilità più diffuse tra i giovani, con una prevalenza dello 0,5-5%, è il disturbo bipolare, un disturbo cronico caratterizzato da fluttuazioni dello stato d'animo e dell'energia, correlato a declino funzionale generale, compromissione cognitiva e bassa qualità della vita. Inoltre, la comorbilità è altamente presente nei soggetti bipolari: il 90% dei pazienti bipolari soffre di malattie cardiovascolari, obesità, ansia, abuso di droghe o alcol, depressione unipolare e altri. A causa della loro complicata e articolata condizione, i pazienti bipolari incorrono in disoccupazione, isolamento sociale, conflitto e ridotta produttività sul lavoro, insieme a disfunzioni emotive e problemi relazionali. Il quadro clinico richiede un intervento farmacologico, che deve essere supportato da una diagnosi accurata e precisa. Attualmente, la diagnosi di disturbo bipolare sono effettuate solamente attraverso valutazione psichiatrica, portando ad alti tassi di diagnosi errate. Pertanto, negli ultimi anni, l'attenzione della ricerca si è concentrata sulle implicazioni biologiche del disturbo bipolare, in particolare sull'identificazione di biomarcatori in grado di supportare la diagnosi psichiatrica. Questo progetto si concentra sullo sviluppo e sulla validazione di un metodo RP-UHPLC-MS/MS per la quantificazione del glutatione e del triptofano in campioni di sangue intero. L'obiettivo primario è quello di studiare le potenziali correlazioni tra le concentrazioni di questi metaboliti e la diagnosi del disturbo bipolare. In una seconda fase, lo studio valuterà gli effetti dei farmaci comunemente prescritti su questi livelli di metaboliti. I risultati sono promettenti: sia il triptofano che il glutatione hanno concentrazioni significativamente diverse tra i controlli sani e i pazienti bipolari, quindi la correlazione con la diagnosi può essere confermata. Tuttavia, le concentrazioni di glutatione sono più alte nei pazienti bipolari, contrariamente alla letteratura. La causa potrebbe essere attribuita ai trattamenti farmacologici: gli stabilizzanti dell'umore sembrano agire sul livello di glutatione, aumentandolo. Gli antipsicotici sono responsabili per l'aumento della ripartizione triptofano, con conseguente basse concentrazioni di metaboliti, ma più serotonina prodotta, quindi è ragionevole osservare livelli inferiori di triptofano nei pazienti bipolari rispetto ai controlli sani.