Η φασματομετρία μάζας είναι μια ισχυρή αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της έρευνας για τη νόσο του Αλτσχάιμερ για τη μελέτη των αλλαγών στην έκφραση και λειτουργία βιολογικών μορίων και των μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων που σχετίζονται με τη νόσο. Η τεχνική επιτρέπει την ταυτοποίηση και την ποσοτικοποίηση βιολογικών δεικτών και ρυθμιστικών μορίων σε πολύπλοκα βιολογικά δείγματα, όπως το εγκεφαλονωτιαίο υγρό , το αίμα, το σάλιο και ιστικά κυτταρικά δείγματα και επιχρίσματα. Η φασματομετρία μάζας χρησιμοποιείται ευρέως στη βιοϊατρική έρευνα για τον εντοπισμό και χαρτογράφηση ικανών βιοδεικτών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έγκαιρη διάγνωση, παρακολούθηση της εξέλιξης της νόσου και αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. Η ανάλυση δεδομένων στη φασματομετρία μάζας περιλαμβάνει πολλά στάδια, συμπεριλαμβανομένης της προεπεξεργασίας δεδομένων, της εξαγωγής χαρακτηριστικών και της στατιστικής ανάλυσης. Τα ακατέργαστα δεδομένα που παράγονται από όργανα φασματομετρίας μάζας είναι συχνά πολύπλοκα και απαιτούν προεπεξεργασία για την αφαίρεση του θορύβου, την ομαλοποίηση των εντάσεων και την ευθυγράμμιση των φασμάτων. Στη νόσο Αλτσχάιμερ ως μόρια στόχοι με υψηλή προγνωστική και διαγνωστική αξία μπορούν να συμπεριληφθούν το αμυλοειδές βήτα, η πρωτεΐνη ταυ και την απολιποπρωτεΐνη Ε, ενώ αρκετές μελέτες συμπεριλαμβάνουν σημαντικά λιπίδια ως καθοριστικά μόρια στη ρύθμιση πλήθους μοριακών και κυτταρικών λειτουργιών της νόσου μέσω εξειδικευμένων μεθοδολογιών όπως η μεταβολική και ειδικότερα η λιπιδομική, τομέας που αναπτύσσεται ταχύτατα τα τελευταία χρόνια. Μέσω εξειδικευμένων τεχνικών βασισμένων στη φασματομετρία μαζών αναλύουμε και μελετάμε το σύνολο των λιπιδίων ενός οργανισμού, ιστού ή κυττάρου και εξάγουμε σημαντικές πληροφορίες αναφορικά με την αλληλεπιδράσεις που αναπτύσσουν τα συγκεκριμένα μόρια-ρυθμιστές με άλλα μόρια σηματοδοτικά μόρια και τις βιολογικές λειτουργίες που εμπλέκονται. Στην παρούσα εργασία μελετήσαμε μία σημαντική κατηγορία λιπιδίων της ομάδας της φωσφατιδυλοχολίνης σε κυτταρικά δείγματα νευροβλαστώματος παρουσία και απουσία β-αμυλοειδούς προκειμένου να περιγράψουμε το προφίλ της συγκεκριμένης ομάδας λιπιδικών δεικτών σε συνθήκες διαβαθμισμένης συγκέντρωση πρωτεΐνης. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης κρίνονται ιδιαιτέρως ενθαρρυντικά ως προς την χαρτογράφηση της οικογένειας των ανωτέρω βιολογικών μορίων και ικανών να αποτελέσουν τη βάση μελέτης σε μοριακό επίπεδο. Η φασματομετρία μάζας ως αναλυτική μεθοδολογία σε εφαρμογές βιολογικών ή κλινικών δειγμάτων κρίνεται ως πολύτιμο εργαλείο στην έρευνα νευροεκφυλιστικών νόσων όπως η νόσος Αλτσχάιμερ , παρέχοντας στους ερευνητές ένα ισχυρό μέσο για τον εντοπισμό, ανάλυση και ποσοτικοποίηση των αλλαγών στην έκφραση βιολογικών μορίων με υψηλή προγνωστική και διαγνωστική αξία.
(EL)
Mass spectrometry is a powerful analytical technique widely used in the field of Alzheimer's disease research to study changes in the expression and function of biological molecules and post-translational modifications associated with the disease. The technique enables the identification and quantification of biological markers and regulatory molecules in complex biological samples, such as cerebrospinal fluid, blood, saliva and tissue cell samples and smears. Mass spectrometry is widely used in biomedical research to identify and map competent biomarkers that can be used for early diagnosis, monitoring disease progression, and evaluating treatment efficacy. Data analysis in mass spectrometry involves several steps, including data preprocessing, feature extraction, and statistical analysis. Raw data produced by mass spectrometry instruments are often complex and require preprocessing to remove noise, normalize intensities, and align spectra. In Alzheimer's disease as target molecules with high prognostic and diagnostic value can be included amyloid beta, tau protein and apolipoprotein E, while several studies include important lipids as determinant molecules in the regulation of a number of molecular and cellular functions of the disease through specialized methodologies such as metabolic and especially lipidomics, a field that is developing rapidly in recent years. Through specialized techniques based on mass spectrometry we analyze and study all the lipids of an organism, tissue or cell and extract important information regarding the interactions developed by the specific regulatory molecules with other signaling molecules and the biological functions involved. In the present work, we studied an important group of lipids of the phosphatidylcholine family in cellular samples in the presence and absence of β-amyloid in order to identify the profile of this group in conditions of graded protein concentration. The results of the analysis are considered particularly encouraging in terms of mapping the family of the above biological molecules and able to form the basis of study at the molecular level. Mass spectrometry as an analytical methodology in applications of biological or clinical samples is characterized as a valuable tool in the research field of neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease, providing researchers with a powerful tool to identify, analyze and quantify alterations in the expression of biological molecules with high prognostic and diagnostic value.
(EN)
Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο
