MIKRODIALÝZA A HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE JAKO KLÍČ K MONITOROVÁNÍ METABOLITŮ V NEZRALÉM MOZKU

Vědecké články | 2017 | Chemické listyInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Metabolomika, Klinická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Perinatální vývoj mozku je spojen s rozsáhlými biochemickými a strukturálními změnami neurotransmiterových systémů a energetického metabolismu. Poruchy v tomto období mohou vést k trvalým neurologickým a kognitivním deficitům. Přímé sledování extracelulárních koncentrací klíčových metabolitů in vivo nabízí cenné informace pro diagnostiku, výzkum a volbu optimální terapie.

Cíle a přehled studie


Cílem práce bylo vyvinout a validovat protokol pro sledování extracelulárních koncentrací aminokyselin, monoaminů a organických kyselin v hipokampu 12denních potkanů pomocí mikrodialýzy v kombinaci s HPLC-MS.

Použitá instrumentace


  • Mikrodialýza: sondy CMA7 (6 kDa), perfuzní pumpa a chlazený kolektor CMA microdialysis
  • HPLC: Luna C8(2) 150 × 2,1 mm, 2,6 μm; pumpa Accela 600, autosampler Accela Open AS (Thermo Scientific)
  • MS: LTQ Orbitrap Velos s elektrosprejovou ionizací (ESI+, ESI–), software Xcalibur

Metodika


Po stereotaktickém zavedení mikrodialyzační sondy do dorzálního hipokampu potkanů P12 byla perfuze umělým mozkomíšním mokem rychlostí 1,5 μl/min. Odebírané vzorky byly derivatizovány oktanoylchloridem ve Schotten–Baumannových podmínkách. Analýza probíhala gradientní elucí na HPLC a detekcí v Orbitrapu. Parametry ionizace a chromatografie byly optimalizovány pro nízké LOD a LOQ.

Hlavní výsledky a diskuse


Metodika dosahuje recovery 65–90 % pro sledované látky a umožňuje stanovit bazální koncentrace více než 20 metabolitů, např. glutamát 6,70 μM, glutamin 0,323 μM, laktát 3,9 μM, pyruvát 1,6 μM. Derivatizace zlepšuje separaci a snižuje detekční limity. In vivo odběry poskytují téměř on-line data a minimalizují invazivitu oproti biopsii.

Přínosy a praktické využití


  • Vysoká selektivita a citlivost nad rámec standardních biochemických testů
  • Možnost dynamického sledování metabolických změn in vivo
  • Přímá informace z cílených mozkových oblastí

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se širší aplikace MD-HPLC-MS v neurovýzkumu i klinické praxi nezralého mozku. Vývoj automatizovaných derivatizačních postupů a komerčních kitů může umožnit rutinní monitoring perinatálních neuroporuch.

Závěr


Vyvinutá metodika kombinuje mikrodialýzu a HPLC-MS s vynikající selektivitou, citlivostí a reprodukovatelností. Umožňuje precizní mapování extracelulárního metabolismu v nezralém mozku a přináší nový nástroj pro výzkum vývojových i patologických procesů in vivo.

Reference


  • Semple B. D. et al.: Prog. Neurobiol. 106–107, 1 (2013)
  • Herlenius E., Lagercrantz H.: Exp. Neurol. 190, S8 (2004)
  • Luján R. et al.: Neuroscience 130, 567 (2005)
  • Ben-Ari Y. et al.: J. Physiol. 416, 303 (1989)
  • Agrawal H. C. et al.: J. Neurochem. 13, 607 (1966)

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

MODEL CEREBRÁLNÍCH VAZOSPAZMŮ A METABOLOMICKÉ MAPOVÁNÍ
MODEL CEREBRÁLNÍCH VAZOSPAZMŮ A METABOLOMICKÉ MAPOVÁNÍ
2017|Thermo Fisher Scientific|Vědecké články
NOVÁ METODA PRO IN VIVO MONITOROVÁNÍ MOLEKULÁRNÍ PODSTATY ZÁVISLOSTI NA DROGÁCH
MOLEKULÁRNÍ DIAGNOSTIKA BRONCHIÁLNÍHO ASTMATU ZALOŽENÁ NA OBSAHU CYSTEINYLOVANÝCH LEUKOTRIENŮ A LIPOXINŮ V KONDENZÁTU VYDECHOVANÉHO VZDUCHU
HPST ChromAtoMol #5 - časopis nejen pro analytické laboratoře