Fig.1 Diferencias entre el análisis del metaboloma convencional para muestras de cerebro disecadas y el sistema de monitoreo en tiempo real in vivo recientemente desarrollado. Crédito:Universidad de Nagoya
El seguimiento en tiempo real de la dinámica de las moléculas endógenas en los organismos es un aspecto importante en el estudio de las enfermedades. Sin embargo, este proceso es difícil debido a cuestiones como la sensibilidad, resolución, e invasividad. Este desafío se ha convertido en una motivación importante para el desarrollo de nuevas herramientas eficaces para el seguimiento en tiempo real de los analitos de interés.
En su último estudio, un equipo de investigadores centrados en la Universidad de Nagoya ha encontrado con éxito un enfoque novedoso para el monitoreo in vivo en tiempo real de metabolitos utilizando una combinación de ionización por electropulverización de sonda (PESI), una técnica de ionización ambiental única, y espectrometría de masas en tándem (MS / MS), una técnica para la caracterización más fina de metabolitos endógenos dentro de una muestra de interés, particularmente cuando los metabolitos no pueden identificarse mediante una única EM. El equipo informó su estudio en Química analítica .
"Mientras que la aguja de sonda fina en PESI permite el muestreo directo con invasividad a nivel subcelular, y el uso combinado de PESI y espectrometría de masas única (PESI / MS) se ha aplicado al análisis directo de compuestos objetivo, PESI / MS carece de selectividad porque PESI no posee propiedad de separación cromatográfica, ", dice el coautor del estudio, Yumi Hayashi." Por lo tanto, Se debe explorar el uso combinado con un detector específico como MS / MS para una identificación confiable de los metabolitos ".
El nuevo sistema analítico desarrollado por el equipo consta de una platina de movimiento libre y una unidad de espectrómetro de masas en tándem de ionización por electropulverización de sonda única, que utiliza una aguja sólida extremadamente delgada (con un diámetro de punta de aproximadamente 700 nm) para muestreo directo e ionización. El sistema monitoreó con éxito ocho metabolitos del cerebro relacionados con el metabolismo energético central en un ratón anestesiado con isoflurano en tiempo real con un intervalo de 20 segundos. Notablemente, no se observaron lesiones traumáticas notables ni edema en la superficie del cerebro, examinado 3 horas después de la monitorización in vivo en tiempo real.
La plataforma recientemente desarrollada se compone de una plataforma móvil libre x-y-z, calentador de goma, y unidad de brazo de fijación. La platina permite el control del punto de muestreo con resolución espacial de orden μm. Crédito:Kei Zaitsu
Para validar aún más el sistema, el equipo lo aplicó al agonista del receptor de cannabinoides tipo 1 (CB 1 R-agonista) administrado y control de cerebros de ratones, y logró capturar la dinámica del metabolismo energético. CB 1 Se ha demostrado que el agonista R reduce la ingesta de alimentos y regula el aumento de peso corporal.
"Las capacidades demostradas del nuevo sistema PESI / MS / MS lo convierten en una herramienta prometedora para el análisis de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer. También podemos utilizarlo para analizar otros tejidos como el hígado y el riñón, sugiriendo una aplicabilidad de amplio rango del sistema actual, ", dice el autor correspondiente Kei Zaitsu." Con este sistema, creemos que se puede explorar y expandir un nuevo campo de investigación llamado 'metabolómica en tiempo real' ”.
Para validar aún más el sistema, el equipo lo aplicó al agonista del receptor de cannabinoides tipo 1 (CB 1 R-agonista) administrado y control de cerebros de ratones, y logró capturar la dinámica del metabolismo energético. CB 1 Se ha demostrado que el agonista R reduce la ingesta de alimentos y regula el aumento de peso corporal.
