Lipidstudie ger ny kunskap om mekanismer bakom Parkinsons sjukdom

2023-08-23

Forskare vid Uppsala universitet har genom att kartlägga lipidstrukturer i hjärnan tillfört viktig kunskap om de molekylära mekanismerna bakom Parkinsons sjukdom. ”Genom att som första forskargrupp använda MALDI-MSI för spatial analys av lipider har vi kunnat extrahera helt ny information” säger Ibrahim Kaya vid Farmaceutiska fakulteten.

(Bild borttagen) Den aktuella studien är utförd vid MSI Lab Per Andrén

Parkinsons sjukdom tillhör våra vanligaste neurodegenerativa sjukdomar och drabbar varje år cirka 2000 personer i Sverige. Sjukdomen föranleds av att de nervceller som producerar dopamin långsamt dör, men vetenskapen saknar alltjämt tillräcklig kunskap om de molekylära mekanismer som orsakar dess utveckling. Flera tidigare studier pekar på lipiders betydelse för processen, men nu har forskare vid Uppsala universitets facilitet för masspektrometrisk avbildning, MSI, presenterat en kartläggning av relativ förekomst och rumslig fördelning av lipider vid uppkomst av sjukdomar i hjärnan.

(Bild borttagen) Ibrahim Kaya, Farmaceutiska fakulteten

– Vi har som första forskargrupp använt MALDI-MSI, en teknik som genererar ultrahög massupplösning, för spatial analys av lipider i en modell för Parkinsons sjukdom. Genom att parallellt avbilda ett hundratal olika lipider har vi extraherat information som tidigare inte varit tillgänglig och lägger nu ytterligare en relevant bit till det pussel som forskning om hjärnan utgör, säger Ibrahim Kaya, forskare vid Institutionen för farmaceutisk biovetenskap och förste författare till artikeln som är publicerad i npj Parkinson's Disease.

Resultaten visar tydliga skillnader i syntes, nedbrytning, struktur och distribution av lipider vid Parkinsons sjukdom jämfört med kontrollvävnader. Dessa variationer kan i sin tur påverka både neuronala funktioner och specifika förändringar i hjärnregioner under sjukdomsförloppet. Forskarteamet planerar nu att fördjupa sina iakttagelser med målet att utforska de lipider som är involverade i L-DOPA-inducerade dyskinesier, vilka består av ofrivilliga, oregelbundna rörelser som kan uppstå som biverkning av långtidsbehandling med L-DOPA – ett läkemedel som vanligen används för att lindra de motoriska symptomen vid Parkinsons sjukdom.

– Vår aktuella publicering har fått god spridning och vi har redan uppnått mycket intressanta resultat i vårt pågående arbete som nyligen inletts. Biologiska vävnadssnitt utgör oerhört komplexa miljöer, men genom MALDI-MSI öppnar sig snabbt nya vetenskapliga möjligheter. Efterfrågan på den teknologi vår facilitet tillhandahåller växer ständigt. Detta är särskilt märkbart sedan vi anslöt till SciLifeLab Spatial Omics, en nationell infrastruktur som samlar flera ledande forskningsmiljöer och ger kapacitet att utvinna ännu mer detaljerad kunskap från biologiska prover, säger Per Andrén, professor i avbildande masspektrometri.

FAKTA

Mass Spectrometry Imaging (MSI) möjliggör analys och visualisering av endogena metaboliter, neurotransmittorer, lipider, peptider och små proteiner såväl som läkemedel och dess metaboliter, i tunna vävnadssnitt med hög molekylär specificitet.
Molekylära bilder skapas genom att jonisera molekyler och samla masspektra från varje position (pixel) på en vävnadsyta vid en vald lateral upplösning. Tusentals joner kan detekteras i varje pixel.
Distributionen av individuella molekyler på vävnadsytan extraheras därefter och en molekylspecifik bild skapas. Bilden kan korreleras med den ursprungliga histologiska bilden eller bilder framtagna med andra typer av imaging-metoder från samma eller närliggande vävnadssnitt.

MER INFORMATION

KONTAKT

(Bild borttagen) Per Andrén, professor
Inst. för farmaceutisk biovetenskap
per.andren@farmbio.uu.se

(Bild borttagen) Ibrahim Kaya, forskare
Inst. för farmaceutisk biovetenskap
Ibrahim.Kaya@uu.se

text, Magnus Alsne, foto: Mikael Wallerstedt, privat