Neuroprzekaźniki w okamgnieniu

[KopalniaWiedzy.pl 191]

Dopamina, serotonina, adrenalina... Od ich właściwych proporcji zależy płynne funkcjonowanie ludzkiego mózgu. Zaburzenia oznaczają choroby. Dlatego tak ważne jest, by umieć wykrywać takie zaburzenia jak najwcześniej. Zanim jeszcze pojawią się widoczne objawy. Można to będzie robić szybko, prosto i tanio, dzięki pracy zespołu pod kierunkiem prof. Martina Jönsson-Niedziółki z IChF PAN.

Dążymy do tego, żeby wykrywać neuroprzekaźniki w jak najniższych stężeniach i bez dodatkowego przygotowania próbki - opowiada autorka pracy opublikowanej w Analytical Chemistry, mgr Magdalena Kundys-Siedlecka. W pracy, którą właśnie opublikowaliśmy, udowodniłam, że w mysim serum (czyli krwi bez czerwonych krwinek) potrafię wykryć serotoninę w stężeniu tak niskim, jakie można znaleźć fizjologicznie.

Serotonina bywa nazywana hormonem szczęścia, zasadne wydało się zatem pytanie, czy chodziło o stężenie u myszy szczęśliwych czy nieszczęśliwych?

Wydaje mi się, że badane przez nas myszy były takie... zwyczajne – uśmiecha się szef pracowni, prof. Martin Jönsson-Niedziółka - ani szczęśliwe, ani nieszczęśliwe, a poziom serotoniny u nich statystycznie wyrównany.

A skąd w ogóle pomysł na taką metodę? Po pierwsze - chcieliśmy wykrywać wiele neuroprzekaźników równocześnie, w tej samej próbce - tłumaczy Magdalena Kundys. Po drugie – w niskich, fizjologicznych stężeniach, co pozwoliłoby wcześnie wykryć ewentualną chorobę. Po trzecie – w jak najmniej przetworzonej próbce: pobrać krew, ślinę, albo np. płyn mózgowo-rdzeniowy i bez dodatkowych przygotowań te neuroprzekaźniki tam ujawnić.

Mówi się np., że choroba Alzheimera jest wywoływana przez niedobór dopaminy w konkretnych rejonach mózgu, ale w rzeczywistości mechanizmy chorobowe są dużo bardziej skomplikowane. Zwykle nie decyduje nadmiar lub niedobór tylko jednego neuroprzekaźnika, lecz raczej niewłaściwa ich mieszanina. Jeśli uda się dowiedzieć, jakie są stężenia różnych związków w jednej próbce, pobranej w tym samym momencie, z tego samego miejsca, można o wiele precyzyjniej wypowiadać się o tym, co tak naprawdę jest przyczyną takich czy innych objawów chorobowych.

Jak naszym naukowcom udało się tego dokonać? Kluczem jest wirowanie próbki na elektrodzie. Dzięki temu wymuszany jest szybszy transport masy. Zwiększamy wielokrotnie wydajność reakcji i przyspieszamy pomiar - chwali się mgr Kundys-Siedlecka. Limit detekcji jest ekstremalnie niski. Jesteśmy przy tym w stanie wykryć wszystkie neuroprzekaźniki, które są elektrochemicznie aktywne, czyli podlegają procesom utleniania i redukcji. Ja pokazuję, jak jednocześnie oznaczać dwa z nich: dopaminę i serotoninę. Muszę dodać, że dopaminę identyfikujemy bez pudła, choć jest bardzo podobna do innych: adrenaliny, noradrenaliny i jeszcze paru katecholamin - uśmiecha się badaczka.

Można by porównać te działania do szukania trawy w trawie. Próbka jest wielką łąką, a my chcemy na niej znaleźć, powiedzmy, kłosownicę wśród turówki. I to się udaje! To możliwe tylko dzięki dobrze zmodyfikowanym elektrodom, które odseparowują sygnały od różnych neuroprzekaźników.

Oczywiście pomiar we krwi pozwala tylko na bardzo przybliżone określenie stężeń. Przecież wiadomo, że neuroprzekaźniki są wydzielane w różnych obszarach mózgu, a także poza mózgiem. Np. jeśli dany neuroprzekaźnik jest wydzielany w nerkach, to jego stężenie w moczu będzie inne niż we krwi czy łzach.

W kolejnym etapie badań chcielibyśmy sprawdzić, czy nasza metoda tak samo precyzyjnie wykrywa neuroprzekaźniki we krwi człowieka, jak robi to u myszy - opowiada badaczka. Jeśli to się potwierdzi, będzie można pobierać od pacjenta mniej krwi –wystarczy praktycznie kropla (70 mikrolitrów), by oznaczyć wiele takich substancji, a dążymy do tego, by wykrywać jeszcze niższe stężenia, co dawałoby możliwość oznaczania np. dopaminy w płynach innych niż krew, takich, które w ogóle nie bolą przy pobieraniu.

Serotoninę umiemy już wykrywać w stężeniach podobnych do ludzkich - precyzuje prof. Jönsson-Niedziółka. Z dopaminą – najciekawszym z neuroprzekaźników – jeszcze się nam nie udaje, a inne mają tak niskie stężenia, że potrzebujemy modyfikacji powierzchni elektrodowej, a zapewne i całej metody, żeby z dużym prawdopodobieństwem powiedzieć, że wykrywamy je w nieprzygotowanej próbce. Wiemy natomiast, że przy wyższych stężeniach umiemy już odseparować sygnały serotoniny i dopaminy w tej samej próbce.

Nasza metoda to dwie korzyści dla każdego szpitala, który zechce ją zastosować: po pierwsze, czas – w przypadku serotoniny to najszybsza znana metoda wykrywania, od pobrania do wyniku upływa mniej niż godzina; no, chyba że próbkę trzeba przewieźć” – precyzuje profesor. „Po drugie, koszt – metoda jest tania, a sprzęt może obsługiwać technik laborant po krótkim przeszkoleniu.

Wymagana jest głównie cierpliwość – uśmiecha się mgr Kundys-Siedlecka. Pozostaje czekać, aż efekty badań zespołu IChF PAN trafią pod szpitalne strzechy, pomogą poznać mechanizmy rozwoju takich chorób, jak depresja czy alzheimer i usprawnią ich leczenie.

« powrót do artykułu

[3grosze 92]

2 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Mówi się np., że choroba Alzheimera jest wywoływana przez niedobór dopaminy w konkretnych rejonach mózgu,

A w tym mówieniu komuś nazwiska się nie pomerdały?

Niedobór dopaminy jest znamienny dla choroby Parkinsona!

Na skutek degeneracji  komórek nerwowych w istocie czarnej wytwarzającej dopaminę.

Dlatego nikotyniarze, którzy cały czas nikotyną stymulują jej wydzielanie, statystycznie rzadziej na nią zapadają.

2 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Serotonina bywa nazywana hormonem szczęścia

i tutaj dorzucę 3 grosze: jest hormonem szczęścia typu: leżę na kanapie, jest mi dobrze i nic mi się nie chce, bo nic nie muszę, bo przecież jest mi dobrze.

Dopamina też jest hormonem szczęścia, ale w działaniu: jestem szczęśliwy(a), bo coś robię. Jest charakterystyczna dla działania w pasji.

Generalnie szczęście, to wypadkowa koktajlu neuroprzekaźników.

[darekp 53]

14 godzin temu, 3grosze napisał:

Dopamina też jest hormonem szczęścia, ale w działaniu: jestem szczęśliwy(a), bo coś robię. Jest charakterystyczna dla działania w pasji.

Czyli poświęcając dużo czasu swoim pasjom zmniejszam ryzyko Parkinsona? Pytam jako laik. Byłoby super. 

Edited October 25, 2019 by darekp

[Jajcenty 221]

16 godzin temu, 3grosze napisał:

Dopamina też jest hormonem szczęścia, ale w działaniu: jestem szczęśliwy(a), bo coś robię. Jest charakterystyczna dla działania w pasji.

Co jest pierwsze? Podczas rąbania drewna przypadkowo wydzieliła mi się dopamina i  w ten sposób zyskałem nową pasję, czy jednak, podczas oddawania się ulubionej aktywności mózg wydziela dopaminę bo 'to co robisz jest dobre, rób to dalej' ?

Mógłbym dać dziecku jakieś zadanie z matmy a z boku, podstępnie podać dopaminę i w ten sposób uzyskać osobnika uzależnionego od matematyki. Rewolucja w oświacie. Gdyby udało się uzyskać takie skupienie, zdolność zapamiętywania jakie ludzie prezentują podczas gier komputerowych, to już bylibyśmy w osobliwości naukowej

Edited October 25, 2019 by Jajcenty

[Anna Błońska 25]

18 godzin temu, 3grosze napisał:

A w tym mówieniu komuś nazwiska się nie pomerdały?

Niedobór dopaminy jest znamienny dla choroby Parkinsona!

Może to przez alzheimera Parkinson został wyrugowany Dla mnie dopamina też wiąże się zdecydowanie z chorobą Parkinsona, ale dla porządku spróbuję się dopytać u źródła (IChF).

[M61 1]

W dniu 25.10.2019 o 10:13, Jajcenty napisał:

Mógłbym dać dziecku jakieś zadanie z matmy a z boku, podstępnie podać dopaminę i w ten sposób uzyskać osobnika uzależnionego od matematyki.

Działanie pod wpływem pasji, to nie uzależnienie. To trochę inny stan umysłu. Jednak niektóre substancje psychoaktywne, mogą stymulować nadmierne wydzielanie dopaminy i to faktycznie prowadzi do ciężkich uzależnień. Nie wiem jak to czytenie wyszło, późno już albo jak kto woli wcześnie.