Imagistica chimică a st; atose h; terasă
François Le Naour, 1 * Catherine Guettier, 2 Alain Brunelle, 3 Olivier Laprévote, 3, 4 și Paul Dumas 5
Cuvinte cheie MeSH: colesterol, steatoză hepatică, oameni, lipide, proteine, sincrotroni, vacuole
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 efectuat analize bazate pe microspectroscopie în infraroșu cu rezoluție spațială ridicată (prin radiație sincrotronă) și ToF-SIMS (spectrometrie de masă ionică secundară de timp) spectrometrie de masă pentru a efectua un studiu de imagistică chimică. Și compoziția steatozei [ 4].
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].
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 a foarte multor specii cu o greutate moleculară mai mică de 1.500 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].
Compoziția și distribuția constituenților biochimici în ficatul steatotic au fost reținute in situ pe secțiuni de țesut folosind spectroscopie în infraroșu prin radiație sincrotronă, precum și spectrometrie de masă ToF-SIMS. Avantajul major al acestor două tipuri de spectroscopie este că nu necesită tratament chimic, colorare sau etichetare pentru implementarea lor. Aceste tehnici pot fi efectuate pe secțiuni de țesut înghețat preparate în mod convențional în spital din probe de biopsie (5 până la 10 µm grosime). În plus, rezoluția spațială a acestor două tehnici este de același ordin de mărime (1 până la 10 µm). Experimentele cu spectroscopie în infraroșu au fost efectuate la sincrotronul SOLEIL, situat în sudul Parisului (platoul Saclay) 1, iar unele linii ale fasciculului au fost deschise utilizatorilor externi de câteva luni. Rezoluția fasciculului infraroșu de la SOLEIL a făcut posibilă achiziționarea mai multor spectre în cadrul aceleiași vacuole steatotice.
|