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Articles by Anna Ljungdahl in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
Spectrométrie de masse MALDI Imaging des neuropeptides dans la maladie de Parkinson
1Department of Pharmaceutical Biosciences, Uppsala University, 2Department of Chemical and Biological Engineering, Chalmers University of Technology
Pharmacothérapie remplacement de la dopamine en utilisant la L-DOPA est le traitement le plus couramment utilisé symptomatique de la maladie de Parkinson, mais il est accompagné par des effets secondaires, y compris des mouvements anormaux involontaires, dyskinésie appelé
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L-DOPA Est La Dyskinésie Induite Par Associée à Une Augmentation Régionale De Peptides Striataux Dynorphine Tel Qu'interprété Par Imagerie De Spectrométrie De Masse
Peptides opioïdes sont impliqués dans divers processus physiopathologiques, y compris algésie, l'épilepsie et la dépendance aux drogues. Une forte association entre la L-DOPA-la dyskinésie induite par (LID) et une élévation des niveaux d'ARNm de prodynorphine a été établi dans les deux patients et dans des modèles animaux de la maladie de Parkinson, mais à ce jour les produits endogènes peptidiques prodynorphine n'ont pas été déterminées. Ici, laser assistée par matrice de désorption ionisation (MALDI) l'imagerie par spectrométrie de masse (IMS) a été utilisée pour la caractérisation, la localisation et quantification relative des neuropeptides du striatum dans un modèle de rat de LID dans la maladie de Parkinson. MALDI IMS a l'avantage unique d'une grande sensibilité et de haute spécificité moléculaire, permettant la détection complète de plusieurs espèces moléculaires dans une coupe de tissu unique. En effet, plusieurs dynorphines et des enképhalines n'a pu être détectée dans la présente étude, y compris la dynorphine A (1-8), dynorphine B, α-neoendorphin, MetEnkRF, MetEnkRGL, Penk (198-209, 219-229). IMS analyse a révélé des niveaux élevés de la dynorphine B, α-neoendorphin, la substance P, et Penk (220-229) dans le striatum dorsolatéral de haute dyskinétiques animaux par rapport aux rats témoins faible dyskinétiques et la lésion seule. En outre, les intensités de crête des peptides dérivés, prodynorphine dynorphine B et α-neoendorphin, étaient fortement et positivement corrélée avec la sévérité LID. Fait intéressant, ces peptides associés LID dynorphine ne sont pas ceux avec une forte affinité pour les récepteurs opioïdes kappa, mais sont connus pour se lier et activer également des récepteurs u-et Δ-opioïde. En outre, les intensités des pics d'un nouveau métabolite endogène de α-neoendorphin manque la tyrosine N-terminale était corrélée positivement avec la sévérité de la dyskinésie. MALDI IMS de sections du striatum de souris knock-out Pdyn vérifié l'identité des peptides dynorphine entièrement transformés et de la présence d'un développement endogène des-tyrosine α-neoendorphin. Des-tyrosine dynorphines afficher une liaison réduite des récepteurs opioïdes et cela fait à d'éventuelles nouvelles modifications non opioïdes médiée par le récepteur dans le striatum de rats dyskinétiques. Parce que des tyrosine-dynorphines ne peut être détecté par spectrométrie de masse, car aucun anticorps sont disponibles, ces résultats mettent en évidence l'importance de la MALDI IMS analyse pour l'étude de la dynamique moléculaire dans les maladies neurologiques.
Imagerie De La Spectrométrie De Masse Révèle Des Niveaux De Taux élevés De Dynorphine Neuropeptides Dans La Dyskinésie Induite Par La L-DOPA L Dans Le Modèle De Rat De La Maladie De Parkinson
Dyskinésie induite par la L-DOPA L est une complication gênante de la pharmacothérapie de la L-DOPA de la maladie de Parkinson et a été associée de la transmission aux opiacés cerveau dérangé. Toutefois, jusqu'à présent les résultats des études précliniques et cliniques sur les effets des opioïdes agonistes et antagonistes ont été contradictoires au mieux. Les niveaux d'ARNm prodynorphine bien corrèlent avec la sévérité de la dyskinésie chez des modèles animaux de la maladie de Parkinson ; Cependant, les identités des effecteurs opioïdes neuroactive réelles dans leur cible de noyaux gris centraux sortie structures n'ont pas encore été déterminées. Pour la première fois MALDI-TOF spectrométrie de masse d'imagerie (IMS) a été utilisée pour l'évaluation impartiale et de topographique élucidation des peptides dérivés prodynorphine dans la substantia nigra d'un modèle de rat unilatérale de la maladie de Parkinson et la L-DOPA induisent dyskinésie. INEF niveaux de dynorphine B et alpha-néoendorphine fortement corrélée avec la sévérité de la dyskinésie. Même si les taux de peptide dynorphine ont été élevés dans la partie médiale et latérale de la substantia nigra, analyse de MALDI IMS a révélé que les principaux changements ont été localisés dans la partie latérale de la substantia nigra. MALDI IMS est avantageux par rapport à des méthodes moléculaires traditionnels, tels que Radio-immunodosage, en ce que ni l'identité moléculaire analysés, ni la localisation spécifique doit être prédéterminé. En effet, MALDI IMS a révélé que le métabolite converti leu-enképhaline-arg également en corrélation positive avec la sévérité de la dyskinésie. Multiplexage DynB et leu-enképhaline-arg ion images révélées petit (0,25 par 0. 5 mm) INEF sous-régions avec en complément des intensités d'ion indiquant localisée libération peptidique suivie par bioconversion. L'INEF dynorphines associés de dyskinésie induite par la L-DOPA L n'étaient pas ceux avec une haute affinité pour les récepteurs opioïdes kappa, mais se composait des peptides plus courts, principalement la dynorphine B et alpha-néoendorphine qui sont connues pour lier et activer des récepteurs opioïdes mu et delta. Ceci suggère que les antagonistes de sous-type-sélectifs des récepteurs opioïdes mu et/ou delta peuvent être cliniquement pertinentes pour réduire la dyskinésie induite par la L-DOPA L dans la maladie de Parkinson.
