Хімічна візуалізація st; atose h; патік
Франсуа Ле Наур, 1 * Кетрін Guеттьє, 2 Ален Брунель, 3 Олів'є Лапревоте, 3, 4 і Поль Дюма 5
Ключові слова MeSH: холестерин, стеатоз печінки, люди, ліпіди, білки, синхротрони, вакуолі
Печінковий стеатоз - часта патологія, яка може бути наслідком вживання алкоголю або дисметаболічного синдрому, пов’язаного з ожирінням, діабетом, гіпертригліцеридемією. Ймовірно, він переросте у стеатогепатит, стеатофіброз та цироз із ризиком вторинного розвитку гепатоцелюлярної карциноми [1]. У західних суспільствах стеатоз, пов'язаний з дисметаболічним синдромом, став основною проблемою охорони здоров'я.
Основною характеристикою стеатозу є накопичення триацилгліцерину (TAG) та діацилгліцерину (DAG), що призводить до утворення вакуолей або пухирців у гепатоцитах. Це накопичення є результатом дерегуляції ліпідного обміну (поглинання, синтез, експорт та окислення жирних кислот) [2, 3]. Однак ранні явища, що призводять до збільшення ліпідів, невідомі, а склад ліпідів мало вивчений. Вивчення цих змін може покращити наше розуміння механізмів, що лежать в основі формування стеатозу, і призвести до визначення нових діагностичних або прогностичних маркерів. З цією метою ми провели аналізи на основі інфрачервоної мікроспектроскопії з високою просторовою роздільною здатністю (за допомогою синхротронного випромінювання) та ToF-SIMS (час прольоту вторинної іонної мас-спектрометрії) мас-спектрометрії з метою проведення хімічного візуалізаційного дослідження та складу стеатозу [ 4].
Інфрачервона спектроскопія заснована на поглинанні інфрачервоного світла вібраційним резонансом хімічних функцій молекул. Біологічна тканина складається в основному з білків, ліпідів, нуклеїнових кислот та цукрів. Кожен із цих класів молекул має специфічні характеристики поглинання в інфрачервоному діапазоні. Таким чином, інфрачервона спектроскопія дозволяє зрозуміти загальний склад тканини. Можливість використання синхротрону як джерела світла розсунула межі інфрачервоної спектроскопії до її фізичних меж, таких як дифракція. Дійсно, винятковий блиск синхротронного світла дозволяє отримати просторову роздільну здатність у кілька мікрон, а записані спектри мають дуже високу якість, що дозволяє проводити аналіз місцевого біохімічного складу нормальних або патологічних тканин на клітинному рівні та субклітинному [ 5, 6].
Мас-спектрометрія ToF-SIMS передбачає бомбардування зразка сфокусованим пучком первинних іонів, найчастіше з агрегатів важких металів. Первинні іони відкладають свою енергію на поверхню зразка і виробляють вторинну іонізацію його складових. Потім утворені таким чином вторинні іони аналізують за допомогою мас-спектрометра. На зрізі тканини ця методика дозволяє апріорі аналізувати дуже багато видів з молекулярною масою менше 1500 Да. Тому він підходить для дослідження ліпідів. Таким чином, мас-спектрометрія ToF-SIMS дає змогу зрозуміти склад та місцевий розподіл ліпідів у мікронній шкалі [7–9].
Склад і розподіл біохімічних складових у стеатотичній печінці були виявлені in situ на зрізах тканин за допомогою інфрачервоної спектроскопії за допомогою синхротронного випромінювання, а також мас-спектрометрії ToF-SIMS. Основною перевагою цих двох типів спектроскопії є те, що вони не вимагають хімічної обробки, фарбування або маркування для їх здійснення. Ці методи можна проводити на заморожених зрізах тканин, що готуються звичайно в лікарні з біопсійних зразків (товщиною від 5 до 10 мкм). Крім того, просторова роздільна здатність цих двох методів має однаковий порядок величини (від 1 до 10 мкм). Експерименти з інфрачервоною спектроскопією проводились на синхротроні SOLEIL, розташованому на півдні Парижа (плато Сакла) 1, і деякі лінії променя відкриті для зовнішніх користувачів протягом декількох місяців. Роздільна здатність інфрачервоного променя від SOLEIL дозволила отримати кілька спектрів в межах однієї і тієї ж стеатотичної вакуолі.
|