Imagistica chimică a medicinescențelor steatozei hepatice
François Le Naour 1 *, Catherine Guettier 2, Alain Brunelle 3, Olivier Laprévote 3, 4 și Paul Dumas 5
1 Inserm U602, Universitatea Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Franța
2 Inserm U785, Université Paris-Sud 11, Institut André Lwoff, departamentul de anatomie patologică, spitalul Paul Brousse, 14, avenue Paul Vaillant Couturier, 94807 Villejuif Cedex, Franța
3 Centrul de Cercetare Gif, Institutul pentru Chimia Substanțelor Naturale (ICSN), CNRS, avenue de la Terrasse, 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, Franța
4 Laborator de toxicologie, IFR 71, Facultatea de Științe Farmaceutice și Biologice, Universitatea Paris-Descartes, 4, avenue de l'Observatoire, 75006 Paris, Franța
5 SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, 91192 Gif-sur-Yvette, Franța
Steatoza hepatică
Steatoza hepatică este o patologie frecventă care poate rezulta din consumul de alcool sau dintr-un sindrom dismetabolic care asociază obezitatea, diabetul, hipertrigliceridemia. Este probabil să evolueze către steatohepatită, steatofibroză și ciroză cu riscul dezvoltării secundare a carcinomului hepatocelular [1]. În societățile occidentale, steatoza legată de sindromul dismetabolic a devenit o problemă majoră de sănătate publică.
Principala caracteristică a steatozei este acumularea de triacilglicerol (TAG) și diacilglicerol (DAG), rezultând formarea de vacuole sau vezicule în hepatocite. Această acumulare rezultă din dereglarea metabolismului lipidic (absorbția, sinteza, exportul și oxidarea acizilor grași) [2, 3]. Cu toate acestea, fenomenele timpurii care duc la acumularea lipidelor nu sunt cunoscute, iar compoziția lipidică a fost puțin studiată. Studiul acestor modificări ar putea îmbunătăți înțelegerea mecanismelor care stau la baza formării steatozei și ar putea conduce la definirea unor noi markeri diagnostici sau prognostici. În acest scop, am întreprins analize bazate pe microspectroscopie în infraroșu cu rezoluție spațială ridicată (prin radiație sincrotronă) și spectrometrie de masă ToF-SIMS (timp de zbor spectrometrie de masă ionică secundară) în vederea realizării unui studiu chimic de imagistică și compoziție a steatozei [4].
Spectroscopie cu infraroșu sincrotron
Spectroscopia în infraroșu se bazează pe absorbția luminii în infraroșu prin rezonanța vibrațională a funcțiilor chimice ale moleculelor. Țesutul biologic este alcătuit în principal din proteine, lipide, acizi nucleici și zaharuri. Fiecare dintre aceste clase de molecule are caracteristici specifice de absorbție în domeniul infraroșu. Prin urmare, spectroscopia în infraroșu face posibilă înțelegerea compoziției generale a unui țesut. Posibilitatea de a utiliza un sincrotron ca sursă de lumină a împins limitele spectroscopiei în infraroșu la limitele sale fizice, care sunt cele ale difracției. Într-adevăr, strălucirea excepțională a luminii sincrotrone face posibilă obținerea unei rezoluții spațiale de câțiva microni, iar spectrele înregistrate sunt de foarte înaltă calitate, permițând analiza compoziției biochimice locale a țesuturilor normale sau patologice la nivel celular și subcelular [ 5, 6].
Lipidomică in situ prin spectrometrie de masă ToF-SIMS
Spectrometria de masă ToF-SIMS implică bombardarea unei probe cu un fascicul focalizat de ioni primari, cel mai adesea alcătuit din agregate de metale grele. Ionii primari își vor depune energia pe suprafața probei și vor produce ionizarea secundară a constituenților săi. Ionii secundari astfel formați sunt apoi analizați folosind un spectrometru de masă. Pe o secțiune de țesut, această tehnică face posibilă analiza fără a priori foarte multe specii cu greutate moleculară mai mică de 1500 Da. Prin urmare, este potrivit pentru studiul lipidelor. Spectrometria de masă ToF-SIMS face astfel posibilă înțelegerea compoziției și distribuției locale a lipidelor la scara micronilor [7-9].