Fig.1 Diferenças entre a análise de metaboloma convencional para amostras de cérebro dissecadas e o sistema de monitoramento em tempo real recém-desenvolvido in vivo. Crédito:Universidade de Nagoya
O monitoramento em tempo real da dinâmica das moléculas endógenas nos organismos é um aspecto importante no estudo de doenças. Contudo, este processo é difícil por causa de questões como sensibilidade, resolução, e invasividade. Este desafio tornou-se uma grande motivação para o desenvolvimento de novas ferramentas eficazes para o monitoramento em tempo real dos analitos de interesse.
Em seu último estudo, uma equipe de pesquisadores centrados na Universidade de Nagoya encontrou com sucesso uma nova abordagem para monitoramento em tempo real in vivo de metabólitos usando uma combinação de ionização por eletropulverização de sonda (PESI), uma técnica única de ionização de ambiente, e espectrometria de massa em tandem (MS / MS), uma técnica para caracterização mais precisa de metabólitos endógenos dentro de uma amostra de interesse, particularmente quando os metabólitos não podem ser identificados por uma única EM. A equipe relatou seu estudo em Química Analítica .
"Embora a agulha de sonda fina no PESI permita a amostragem direta com invasão de nível subcelular, e o uso combinacional de PESI e espectrometria de massa única (PESI / MS) foi aplicado para a análise direta de compostos alvo, PESI / MS carece de seletividade porque PESI não possui propriedade de separação cromatográfica, "diz o co-primeiro autor do estudo, Yumi Hayashi." Portanto, o uso combinatório com um detector específico, como MS / MS, deve ser explorado para a identificação confiável de metabólitos. "
O novo sistema analítico desenvolvido pela equipe consiste em um estágio móvel livre e uma unidade exclusiva de espectrômetro de massa em tandem de ionização por eletropulverização por sonda, que usa uma agulha sólida extremamente fina (com um diâmetro de ponta de cerca de 700 nm) para amostragem direta e ionização. O sistema monitorou com sucesso oito metabólitos cerebrais relacionados ao metabolismo energético central em um camundongo anestesiado com isoflurano em tempo real com um intervalo de 20 segundos. Notavelmente, nenhuma lesão traumática notável nem edema foi observada na superfície do cérebro, examinados 3 horas após o monitoramento em tempo real in vivo.
O estágio recém-desenvolvido é composto por um estágio móvel livre x-y-z, aquecedor de borracha, e unidade de braço de fixação. O estágio permite o controle do ponto de amostragem com resolução espacial de ordem μm. Crédito:Kei Zaitsu
Para validar ainda mais o sistema, a equipe aplicou-o ao agonista do receptor de canabinoide tipo 1 (CB 1 R-agonista) administrado e controle de cérebros de camundongos, e conseguiu capturar a dinâmica do metabolismo energético. CB 1 Foi demonstrado que o agonista-R diminui a ingestão de alimentos e regula o ganho de peso corporal.
"As capacidades demonstradas do novo sistema PESI / MS / MS tornam-no uma ferramenta promissora para a análise de doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer. Também podemos usá-lo para analisar outros tecidos, como fígado e rim, sugerindo uma ampla aplicabilidade do presente sistema, "diz o autor correspondente Kei Zaitsu." Usando este sistema, acreditamos que um novo campo de pesquisa chamado 'metabolômica em tempo real' pode ser explorado e expandido. "
Para validar ainda mais o sistema, a equipe aplicou-o ao agonista do receptor de canabinoide tipo 1 (CB 1 R-agonista) administrado e controle de cérebros de camundongos, e conseguiu capturar a dinâmica do metabolismo energético. CB 1 Foi demonstrado que o agonista-R diminui a ingestão de alimentos e regula o ganho de peso corporal.
