Met massaspectrometrie-imaging (MSI) kun je nu de afbraak van stoffen in levend weefsel min of meer live volgen, schrijven onderzoekers van de Universiteit Maastricht (UM) in Angewandte Chemie. Voor zover bekend is dat een wereldprimeur.

In een persbericht spreekt eerste auteur Martijn Arts van ‘de Google Maps van het lichamelijk weefsel’.

Het is een eerste resultaat van de samenwerking tussen massaspectrometrist Ron Heeren, chirurg Steven Olde Damink en collega’s van onder meer het Maastricht MultiModal Imaging Institute (M4I) en de School of Nutrition and Translational Research in Metabolism (NUTRIM). Ze bekeken de omzetting van het aminozuur fenylalanine in een ander aminozuur, tyrosine, dat er sterk op lijkt. Het tempo van die omzetting kun je beschouwen als een maat voor de gezondheid van de lever. Diverse kwalen, van cirrose tot kanker, hebben er invloed op.

In dit geval is het tempo bestudeerd bij muizen die vóór aanvang van de proef geheel gezond waren. Daartoe kregen ze een injectie met fenylalanine waarin één van de koolstofatomen was vervangen door de stabiele, maar zwaardere isotoop koolstof-13. Op die manier kon de massaspectrometer verschil zien tussen deze fenylalanine en de fenylalanine die eerder al aanwezig was - hetzelfde gold uiteraard ook voor de tyrosine en andere metabolieten die er uit voortkomen.

Na 10, 30 of 60 minuten werden de muizen ontdaan van hun lever, die daarna werd bevroren in vloeibare stikstof voor de MSI-analyse. Die komt er op neer dat je een plakje opdeelt in pixels van 150 bij 150 micrometer en de inhoud van elke pixel analyseert met MALDI-Fourier transform ion cyclotron resonance-MS.

In de praktijk blijk je zo naast tyrosine een stuk of 60 andere metabolieten te kunnen volgen, waarbij je precies kunt zien wáár in de lever ze zitten.

Voorlopig was het vooral een proof of principle dus biomedisch gezien valt er weinig over de resultaten te zeggen, behalve dan dat de verblijftijd van zowel fenylalanine als tyrosine in de lever kennelijk minder dan 60 minuten bedraagt; zo te zien worden beide aminozuren ter plekke in eiwitten ingebouwd.

Op vergelijkbare wijze tumorweefsel bestuderen, is volgens Arts de volgende stap.

bron: Universiteit Maastricht, Angewandte Chemie