Химично изобразяване на лекарства за чернодробна стеатоза

François Le Naour 1 *, Catherine Guettier 2, Alain Brunelle 3, Olivier Laprévote 3, 4 и Paul Dumas 5

изобразяване

1 Inserm U602, University Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Франция
2 Inserm U785, Université Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, отделение по патологична анатомия, болница Paul Brousse, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Франция
3 Изследователски център за Gif, Институт по химия на природните вещества (ICSN), CNRS, avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, Франция
4 Токсикологична лаборатория, IFR 71, Факултет по фармацевтични и биологични науки, Университет Париж-Декарт, 4, avenue de l'Observatoire, 75006 Париж, Франция
5 SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, 91192 Gif-sur-Yvette, Франция

Чернодробна стеатоза

Чернодробната стеатоза е честа патология, която може да е резултат от консумация на алкохол или дисметаболитен синдром, свързващ затлъстяването, диабет, хипертриглицеридемия. Вероятно е да прогресира до стеатохепатит, стеатофиброза и цироза с риск от вторично развитие на хепатоцелуларен карцином [1]. В западните общества стеатозата, свързана с дисметаболитен синдром, се превърна в основен проблем на общественото здраве.

Основната характеристика на стеатозата е натрупването на триацилглицерол (TAG) и диацилглицерол (DAG), което води до образуването на вакуоли или везикули в хепатоцитите. Това натрупване е резултат от дерегулация на липидния метаболизъм (поглъщане, синтез, износ и окисляване на мастни киселини) [2, 3]. Ранните явления, които водят до натрупване на липиди, обаче не са известни и липидният състав е малко проучен. Изследването на тези промени би могло да подобри разбирането на механизмите, лежащи в основата на образуването на стеатоза и да доведе до дефинирането на нови диагностични или прогностични маркери. За тази цел сме предприели анализи, базирани на инфрачервена микроспектроскопия с висока пространствена разделителна способност (чрез синхротронно лъчение) и ToF-SIMS масспектрометрия (време на полет вторична йонна мас спектрометрия), за да се извърши химично изобразяване и изследване на състава на стеатозата [4].

Синхротронна инфрачервена спектроскопия

Инфрачервената спектроскопия се основава на поглъщането на инфрачервената светлина от вибрационния резонанс на химичните функции на молекулите. Биологичната тъкан се състои главно от протеини, липиди, нуклеинови киселини и захари. Всеки от тези класове молекули има специфични абсорбционни характеристики в инфрачервения диапазон. Следователно инфрачервената спектроскопия позволява да се разбере цялостният състав на тъканта. Възможността за използване на синхротрон като източник на светлина е изместила границите на инфрачервената спектроскопия до нейните физически граници, които са тези на дифракцията. Всъщност изключителният блясък на синхротронната светлина позволява да се получи пространствена разделителна способност от няколко микрона и записаните спектри са с много високо качество, което позволява анализ на местния биохимичен състав на нормални или патологични тъкани на клетъчно ниво и субклетъчно [ 5, 6].

Липидомика на място чрез ToF-SIMS масспектрометрия

ToF-SIMS масспектрометрията включва бомбардиране на проба с фокусиран лъч от първични йони, най-често съставени от агрегати от тежки метали. Първичните йони ще депозират енергията си върху повърхността на пробата и ще предизвикат вторична йонизация на нейните съставки. Така образуваните вторични йони се анализират с помощта на масспектрометър. На участък от тъкан тази техника дава възможност да се анализира без априори много видове с молекулно тегло под 1500 Da. Следователно е подходящ за изследване на липиди. По този начин ToF-SIMS масспектрометрията дава възможност да се разбере съставът и локалното разпределение на липидите в микрона [7–9].