Spektroskopia oscylacyjna w poszukiwaniu biochemicznego odbicia
advertisement
Nr wniosku: 217395, nr raportu: 19450. Kierownik (z rap.): mgr Emilia Antonina Staniszewska-Ślęzak Spektroskopia oscylacyjna w poszukiwaniu biochemicznego odbicia patologii ściany naczyń krwionośnych we krwi zwierząt z nadciśnieniem tętniczym i płucnym. mgr Emilia Staniszewska-Ślęzak Celem niniejszego projektu było opracowanie metodyki pomiarowej i zastosowanie spektroskopii oscylacyjnej do scharakteryzowania profilu biochemicznego składników krwi dla dwóch zwierzęcych modeli nadciśnienia na różnych etapach rozwoju zmian patologicznych. Wykorzystane zostały w tym celu komplementarne techniki pomiarowe spektroskopia: absorpcyjna w podczerwieni (FTIR) oraz rozpraszania ramanowskiego. Zastosowanie metod spektroskopii oscylacyjnej pozwoliło na charakterystykę biochemiczną na poziomie molekularnym analizowanych wybranych składników krwi, bez ingerencji w ich kompozycję oraz na sposób niedestrukcyjny. Niniejszy projekt rozpoczęto od optymalizacji preparatyki próbek oraz metodologii badań w celu otrzymania powtarzalnej procedury, zarówno na etapie przygotowania materiału biologicznego jak i jego pomiarów. Do dalszych badań wybrano osocze ubogopłytkowe lub surowicę oraz osocze bogatopłytkowe. Kluczowym elementem projektu było badanie wybranych składników krwi dla stanów zaawansowanych patologii pobranych z mysiego modelu systemowego nadciśnienia tętniczego i szczurzego modelu nadciśnienia płucnego (wywołanych odpowiednio podawaniem z wodą pitną L-NAME (jest to ester metylenowy L-NGnitroargininy) oraz jednorazowego podania monokrotalinu). Ta część projektu umożliwiła identyfikację markerów spektralnych zmian charakterystycznych dla obu typów nadciśnienia. Dla systemowego nadciśnienia tętniczego w osoczu ubogopłytkowym są to: wzrost zawartości struktur drugorzędowych białek: nieuporządkowanej oraz antyrównoległej β-kartki w stosunku do kontroli przy równoczesnym znaczącym spadku zawartości białek bogatych w tyrozynę. Ponadto zaobserwowano wzrost zawartości: całkowitej lipidów i wolnych aminokwasów o różnym składzie strukturalnym. Odnotowano również spadek zawartości RNA i fosfolipidów. Natomiast dla nadciśnienia płucnego dla surowicy markery były następujące: wzrost zawartości struktur drugorzędowych białek α-helisy oraz rozgałęzionych łańcuchów i zakrętów w stosunku do kontroli. Przy równoczesnym wzroście białek bogatych w tyrozynę. Zmiany związane z lipidami wskazują na spadek zawartości całkowitych trójglicerydów oraz cholesterolu. Istotnym markerem jest wzrost zawartości RNA w surowicy. W dalszym etapie realizacji projektu badania prowadzone były na różnych etapach rozwoju obu patologii. Dla systemowego nadciśnienia tętniczego stwierdzono, że do drugiego tygodnia nie obserwowane są znaczące zmiany w kompozycji osocza, natomiast największe różnice obserwowane są od trzeciego tygodnia rozwoju patologii. Zmiany te w większości przypadków utrzymują się do stanu zaawansowanego tego modelu nadciśnienia. W przypadku badań dla modelu nadciśnienia płucnego w progresji rozwoju choroby stwierdzono, że dla etapów rozwoju patologii obserwowane zmiany są podobne do siebie, jednakże różnią się zarówno w stosunku do kontroli jak i stanu zaawansowanego. Ponadto dla tego modelu nadciśnienia przeprowadzono badania progresji rozwoju patologii dla osocza bogatopłytkowego i ubogopłytkowego na modelu mysim. Wnioski z tych badań są następujące: wyniki otrzymane dla osocza ubogopłytkowego są zgodne z tymi uzyskanymi dla modelu szczurzego dla surowicy, co świadczy o tym, iż wskazane markery dla nadciśnienia płucnego są niezależne od modelu zwierzęcego. Wyniki uzyskane dla rozwoju progresji patologii wskazują, iż na podstawie osocza bogatopłytkowego możliwe jest ocenienie jedynie stanu zaawansowanego, bez etapów pośrednich rozwoju choroby. W ramach realizowanego projektu przeprowadzono również badania z wykorzystaniem innych modeli chorobowych – cukrzycy oraz modelu przerzutowości nowotworowej celem sprawdzenia czy markery spektralne wyznaczone dla modeli nadciśnień powtarzają się dla innych jednostek chorobowych czy są dla nich unikalne. Uzyskane wyniki wskazały, iż markery spektralne dla każdej z jednostek chorobowych są różne i unikalne. Realizacja niniejszego projektu przyczyniła się do poszerzenia ogólnego stanu wiedzy na temat zmian chemicznych w wybranych składnikach krwi na skutek rozwoju patologii zwierzęcych modeli systemowego nadciśnienia tętniczego i nadciśnienia płucnego. Ponadto, zademonstrowano praktyczne możliwości spektroskopii oscylacyjnej w badaniach płynów ustrojowych. Uzyskane wyniki zostały opublikowane w czasopismach o zasięgu międzynarodowym (2), stanowią część zgłoszenia patentowego oraz zostały zaprezentowane na konferencjach międzynarodowych i krajowych (10). Stanowią również podstawę rozprawy doktorskiej kierownika projektu.
