A máj steatosis gyógyszerek kémiai képalkotása
François Le Naour 1 *, Catherine Guettier 2, Alain Brunelle 3, Olivier Laprévote 3, 4 és Paul Dumas 5
1 Inserm U602, University Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Franciaország
2 Inserm U785, Université Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, patológiai anatómiai osztály, Paul Brousse Kórház, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Franciaország
3 Gif Kutatóközpont, Természetes Anyagok Kémiai Intézete (ICSN), CNRS, avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, Franciaország
4 Toxikológiai laboratórium, IFR 71, Gyógyszerészeti és Biológiai Tudományok Kar, Párizs-Descartes Egyetem, 4, avenue de l'Observatoire, 75006 Párizs, Franciaország
5 SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, 91192 Gif-sur-Yvette, Franciaország
Máj steatosis
A máj steatosis gyakori patológia, amely alkoholfogyasztásból vagy diszmetabolikus szindrómából származhat, amely az elhízást, a cukorbetegséget, a hipertrigliceridémiát társítja. Valószínűleg steatohepatitis, steatofibrosis és cirrhosis felé haladhat, a hepatocelluláris carcinoma másodlagos kialakulásának kockázatával [1]. A nyugati társadalmakban a diszmetabolikus szindrómához kötődő steatosis jelentős közegészségügyi problémává vált.
A steatosis fő jellemzője a triacil-glicerin (TAG) és a diacil-glicerin (DAG) felhalmozódása, ami vakuolák vagy vezikulák képződését eredményezi a hepatocytákban. Ez a felhalmozódás a lipid anyagcsere deregulációjából (zsírsavak felvétele, szintézise, exportálása és oxidációja) származik [2, 3]. A lipidek felhalmozódásához vezető korai jelenségek azonban nem ismertek, és a lipidösszetételt kevéssé tanulmányozták. E változások tanulmányozása javíthatja a steatosis kialakulásának hátterében álló mechanizmusok megértését, és új diagnosztikai vagy prognosztikai markerek meghatározásához vezethet. Ennek érdekében nagy térbeli felbontású (szinkrotron sugárzással) infravörös mikrospektroszkópián és ToF-SIMS tömegspektrometrián (repülés ideje szekunder ion tömegspektrometria) a steatosis kémiai képalkotásának és összetételének tanulmányozása céljából [4].
Szinkrotron infravörös spektroszkópia
Az infravörös spektroszkópia az infravörös fény abszorpcióján alapul a molekulák kémiai funkcióinak rezgési rezonanciáján keresztül. A biológiai szövet főleg fehérjékből, lipidekből, nukleinsavakból és cukrokból áll. E molekulák mindegyikének specifikus abszorpciós jellemzői vannak az infravörös tartományban. Az infravörös spektroszkópia tehát lehetővé teszi a szövet teljes összetételének megértését. A szinkrotron fényforrásként való alkalmazásának lehetősége az infravörös spektroszkópia határait a diffrakcióéig korlátozta. A szinkrotron fény kivételes ragyogása lehetővé teszi néhány mikronos térbeli felbontás elérését, és a felvett spektrumok nagyon jó minőségűek, lehetővé téve a normál vagy patológiás szövetek helyi biokémiai összetételének elemzését sejtszinten és szubcellulárisan 5, 6].
Lipidomika in situ ToF-SIMS tömegspektrometriával
A ToF-SIMS tömegspektrometria magában foglalja a minta bombázását egy fókuszált primer ionnyalábdal, amely legtöbbször nehézfém aggregátumokból áll. Az elsődleges ionok energiájukat a minta felületén rakják le, és alkotóelemeik szekunder ionizációját eredményezik. Az így képződött szekunder ionokat ezután tömegspektrométerrel elemezzük. A szövet egy részén ez a technika lehetővé teszi anélkül történő elemzést eleve nagyon sok 1500 Da-nál kisebb molekulatömegű faj. Ezért alkalmas lipidek vizsgálatára. A ToF-SIMS tömegspektrometria lehetővé teszi a lipidek összetételének és lokális megoszlásának megértését mikron skálán [7–9].