Neurotransmittere på et øjeblik

Dopamin, serotonin, adrenalin ... Den menneskelige hjernes gnidningsløse funktion afhænger af deres korrekte proportioner. Enhver forstyrrelse betyder sygdomme. Derfor er det så vigtigt at være i stand til at opdage disse forstyrrelser så tidligt som muligt - før synlige symptomer vises. Dette vil være muligt hurtigt, enkelt og billigt takket være arbejdet i et team af forskere under ledelse af professor Martin Jönsson-Niedziócka fra IPC PAS.

"Vi sigter mod at detektere neurotransmittere ved de laveste koncentrationer og uden yderligere prøveforberedelse, "siger forfatteren til værket, der blev offentliggjort i Analytisk kemi , Magdalena Kundys-Siedlecka. "I det papir, vi lige har offentliggjort, Jeg beviste, at i museserum (dvs. blod uden de røde blodlegemer) kan jeg påvise serotonin i koncentrationer, der er så lave som dem, der findes fysiologisk. "

Serotonin kaldes undertiden lykkehormonet, så det virkede rimeligt at spørge, om musene, der blev brugt i undersøgelsen, var glade eller utilfredse?

"Det forekommer mig, at de mus, vi studerede, var ... bare almindelige, "svarer lederen af ​​forskningsgruppen professor Martin Jönsson-Niedziócka med et grin, "Hverken glad eller ulykkelig, og deres serotoninniveauer var statistisk normale. "

Hvor kom ideen til denne metode fra? "For det første, vi ønskede at detektere mange neurotransmittere samtidigt i en prøve, "forklarer Magdalena Kundys-Siedlecka." For det andet, i lav, fysiologiske koncentrationer, så enhver mulig sygdom kunne opdages tidligt. For det tredje - i en prøve, der kræver mindst mulig behandling - indsamler blodprøver, spyt, eller, for eksempel, cerebrospinalvæske og detekter neurotransmitterne i dem uden meget ekstra forberedelse. "

Det siges at, for eksempel, Alzheimers sygdom skyldes mangel på dopamin i bestemte områder af hjernen, men i virkeligheden, sygdomsmekanismerne er meget mere komplicerede. Som regel, det er ikke et overskud eller mangel på kun én neurotransmitter, der fører til sygdom, men snarere den forkerte blanding af dem eller en anden underliggende årsag. Hvis vi kan finde ud af, hvad koncentrationerne af de forskellige stoffer er i en prøve, taget på samme tid, fra samme sted, vi kan tale meget mere præcist om, hvad der egentlig er årsagen til det ene eller andet af sygdomssymptomerne.

Hvordan lykkedes det vores forskere at gøre dette? Nøglen er omrøring af prøven på en elektrode. Dette tvinger til hurtigere massetransport. "Vi øger reaktionseffektiviteten mange gange og fremskynder målingen", forklarer fru Kundys-Siedlecka stolt. "Detektionsgrænsen er ekstremt lav. Vi er i stand til at detektere alle de neurotransmittere, der er elektrokemisk aktive, det er, undergår oxidation og reduktion. Jeg viser, hvordan jeg bestemmer to af dem - dopamin og serotonin samtidigt. Jeg skal tilføje, at vi identificerer dopamin uden fejl, selvom det ligner meget andre, såsom adrenalin, noradrenalin eller nogle catecholaminer, "griner forskeren.

Du kan sammenligne dette med at lede efter en nål i en høstak. Prøven er en enorm høstak, og vi vil gerne finde nålen. Og det virker! Dette er kun muligt takket være velmodificerede elektroder, der adskiller signaler fra de forskellige neurotransmittere.

Selvfølgelig, blodmålinger tillader kun en meget omtrentlig bestemmelse af koncentration. Trods alt, det vides, at neurotransmittere udskilles i forskellige områder af hjernen, såvel som uden for hjernen. For eksempel, hvis en given neurotransmitter udskilles i nyrerne, så vil koncentrationen i urinen være anderledes end i blodet eller i tårer.

"I den næste fase af vores forskning, vi vil gerne kontrollere, om vores metode registrerer neurotransmittere i humant blod lige så præcist som hos mus, "siger forskeren." Hvis dette bekræftes, vi vil være i stand til at trække mindre blod fra patienten - bare en dråbe (70 mikroliter) vil være tilstrækkelig til at bestemme mange af disse stoffer, og vores mål er at opdage endnu lavere koncentrationer, hvilket ville give os mulighed for at identificere, for eksempel, dopamin i andre væsker end blod dem, der slet ikke gør ondt, når de bliver taget. "

"Vi kan allerede påvise serotonin i koncentrationer, der ligner dem, der findes hos mennesker, "forklarer professor Jönsson-Niedziócka." Med dopamin-den mest interessante af neurotransmitterne-har vi ikke formået det endnu, og andre har så lave koncentrationer, at vi har brug for at modificere elektrodeoverfladen yderligere, og sandsynligvis hele metoden, at sige med stor sandsynlighed, at vi opdager dem i en uforberedt prøve. Vi ved, imidlertid, at vi ved højere koncentrationer allerede kan adskille serotonin- og dopaminsignaler i den samme prøve. "

"Vores metode har to fordele for ethvert hospital, der ønsker at bruge den:For det første tid - i tilfælde af serotonin, det er den hurtigste kendte detektionsmetode, mindre end en time fra indsamling til resultat; godt, medmindre prøven også skal transporteres "specificerer professoren." For det andet, prisen - metoden er billig, og udstyret kan betjenes af en tekniker efter en kort uddannelsesperiode. "

"Hovedkravet er tålmodighed, "smiler fru Kundys-Siedlecka. Det er overladt til os at vente med utålmodighed på resultaterne af undersøgelsen fra IPC PAS-teamet for at nå hospitaler, for dem at hjælpe med at afdække mekanismerne for udvikling af sygdomme som depression og Alzheimers og forbedre deres behandling.