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Articles by Anna Ljungdahl in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
MALDI-Imaging-Massenspektrometrie von Neuropeptiden bei Parkinsonpatienten
1Department of Pharmaceutical Biosciences, Uppsala University, 2Department of Chemical and Biological Engineering, Chalmers University of Technology
Dopamin-Substitutionstherapie Pharmakotherapie mit L-DOPA ist das am häufigsten verwendete symptomatischen Behandlung der Parkinson-Krankheit, sondern wird durch Nebenwirkungen einschließlich der zwangsweisen abnormen Bewegungen, bezeichnet Dyskinesie begleitet
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L-DOPA-induzierte Dyskinesien Ist Regionale Anstieg Striatale Dynorphine Peptide Als Fallrecht Durch Bildgebende Massenspektrometrie Zugeordnet
Opioid Peptide sind verschiedene pathophysiologische Prozesse, einschließlich Algesia, Epilepsie und Drogenabhängigkeit beteiligt. Eine starke Assoziation zwischen L-DOPA-induzierte Dyskinesien (LID) und erhöhten Dynorphine mRNA-Stufen wurden bei beiden Patienten und in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit eingerichtet, aber bisher haben die endogene Dynorphine Peptid-Produkte nicht festgestellt worden. Hier wurde die Matrix assisted Laser Desorption Ionisation (MALDI) imaging Massenspektrometrie (IMS) für Charakterisierung, Lokalisierung und relative Quantifizierung der Striatale Neuropeptide in einem Rattenmodell des LIDES bei Parkinson-Krankheit verwendet. MALDI IMS hat den einzigartigen Vorteil der hohen Empfindlichkeit und hohen molekularen Spezifität, ermöglicht umfassende Erkennung mehrere Molekulare Spezies in einem einzigen Gewebe-Abschnitt. Tatsächlich mehrere Dynorphins und Enkephalins in der vorliegenden Studie, einschließlich Dynorphine A(1-8), Dynorphine B, α-Neoendorphin, nachgewiesen werden konnte MetEnkRF, MetEnkRGL, PEnk (198-209, 219-229). IMS-Analyse ergab erhöhte Konzentrationen von Dynorphine B, α-Neoendorphin, Substanz P und PEnk (220-229) im dorsolateralen Striatum hoch-dyskinetischer Tiere mit niedrig-dyskinetischer und nur-Läsion-Steuerelement Ratten verglichen. Darüber hinaus die Gipfel-Intensitäten der Dynorphine abgeleitete Peptide, Dynorphine B und α-Neoendorphin, wurden stark und positiv korreliert mit Deckel Schweregrad. Interessanterweise diese Deckel verbundenen Dynorphine Peptide sind nicht diejenigen mit hoher Affinität zu κ-opioid-Rezeptoren, aber sind dafür bekannt, binden und aktivieren auch μ - und Δ-Opioid-Rezeptoren. Darüber hinaus die Spitze Intensitäten ein neuartiges endogene Stoffwechselprodukt von α-Neoendorphin fehlt der N-terminalen Tyrosin positiv mit Dyskinesie Schweregrad korreliert. MALDI IMS Striatale Abschnitte von Pdyn-Knockout-Mäusen überprüft die Identität vollständig verarbeiteten Dynorphine Peptide und das Vorhandensein von endogenen des-Tyrosin α-Neoendorphin. Des-Tyrosin Dynorphins Display reduziert opioid-Rezeptor-Bindung und dies weist auf mögliche neuartige nonopioid-Rezeptor vermittelt Änderungen im Striatum dyskinetischer Ratten. Weil des-Tyrosin-Dynorphins nur durch Massenspektrometrie, erkannt werden können, da keine Antikörper vorhanden sind, markieren diese Ergebnisse die Bedeutung der MALDI IMS-Analyse für das Studium der Molekulardynamik bei neurologischen Erkrankungen.
Imaging Massenspektrometrie Enthüllt Erhöhten Nigral Ebenen Des Dynorphine Neuropeptide in L-DOPA-induzierte Dyskinesien Im Rattenmodell Der Parkinson-Krankheit
L-DOPA-induzierte Dyskinesien ist eine lästige Komplikation der DOPA Pharmakotherapie der Parkinson-Krankheit und gestörte Gehirn opioid Übertragung zugeordnet wurde. Jedoch sind die Ergebnisse der klinischen und präklinischen Studien über die Wirkungen von Opioiden Agonisten und Antagonisten widersprüchliche bestenfalls bisher. Dynorphine mRNA-Stufen korrelieren gut mit der Schwere der Dyskinesien in Tiermodellen der Parkinson-Krankheit; jedoch die Identität des tatsächlichen Neuroactive opioid Effektoren in ihre Ziel-Basalganglien Ausgabe Strukturen noch nicht bestimmt worden. Zum ersten Mal MALDI-TOF bildgebende Massenspektrometrie (IMS) für unvoreingenommene Beurteilung und topographischen Aufklärung der Dynorphine abgeleitete Peptide in der Substantia Nigra von einem einseitigen Rattenmodell der Parkinson-Krankheit verwendet wurde und DOPA induzierten Dyskinesien. Nigral Ebenen der Dynorphine B und Alpha-Neoendorphin korreliert stark mit der Schwere der Dyskinesie. Auch wenn der medialen und lateralen Teil der Substantia Nigra Dynorphine Peptid Ebenen erhoben wurden, ergab eine Analyse der MALDI IMS, dass die bedeutendsten Änderungen in den seitlichen Teil der Substantia Nigra lokalisiert wurden. MALDI IMS ist vorteilhaft im Vergleich zu traditionellen molekularen Methoden, z. B. Radioimmunoassay, insofern weder die molekulare Identität analysiert, noch die spezifische Lokalisierung vorgegeben werden muss. Tatsächlich deckt MALDI IMS, dass die Bioconverted Metabolit Leu-Enkephalin-Arg auch mit Schweregrad der Dyskinesie positiv korreliert. Multiplexen DynB und Leu-Enkephalin-Arg-Ion Bilder offenbarten klein (0,25 von 0,5 mm) Nigral lokalisiert Subregionen mit Ergänzung der Ion-Intensitäten, die angibt, gefolgt von Biokonversion Peptid-Version. Die Nigral Dynorphins mit L-DOPA-induzierte Dyskinesien verbunden waren nicht mit hoher Affinität zu Kappa-opioid-Rezeptoren, aber kürzere Peptide, hauptsächlich Dynorphine B und Alpha-Neoendorphin, die bekannt sind, binden und aktivieren Mu und Delta-Opioidrezeptoren bestand. Dies legt nahe, dass Mu und/oder Delta-Subtyp-selektiver opioid-Rezeptor-Antagonisten zur Verringerung von L-DOPA-induzierte Dyskinesien bei Parkinson Krankheit klinisch relevant sein können.
