Учёные Пермского политеха разработали способ обнаруживать D-аминокислоты в разных отделах мозга даже при минимальных концентрациях. Это открывает путь к более ранней диагностике нейродегенеративных заболеваний. Об этом сообщает портал «Научная Россия».

Нейродегенеративные заболевания развиваются незаметно: нервные клетки гибнут задолго до первых симптомов. Традиционная диагностика фиксирует изменения только на поздних стадиях. Учёные ищут биомаркеры — молекулы, которые меняются в тканях заранее. Один из кандидатов — D-аминокислоты, зеркальные формы обычных L-серина и аспарагиновой кислоты. В здоровом организме их мало, но при патологии равновесие нарушается.

Проблема в том, что D-аминокислот в мозге чрезвычайно мало по сравнению с другими молекулами. Отследить их рост и не спутать с остальными соединениями крайне сложно. Существующие подходы либо слишком дороги, либо недостаточно точны.

Как работает метод

Пермские учёные объединили два подхода. Сначала образец пропускают через жидкостный хроматограф, где молекулы разделяются по скорости движения. Затем смесь направляют в масс-спектрометр — прибор, который идентифицирует молекулы по массе и отсеивает посторонние соединения. Это позволяет выделить целевые вещества даже в пробе с сотнями компонентов.

Чтобы проверить метод, взяли посмертные образцы трёх участков мозга: левой и правой лобных долей, а также левой височной доли. Материал измельчили, выделили жидкую часть и обработали дансилхлоридом — веществом, которое «подсвечивает» аминокислоты для приборов.

Результаты

Во всех зонах D-серина оказалось в разы меньше, чем L-серина. Это нормальная картина. Но метод позволил зафиксировать даже малые концентрации. Показатели участков отличались: в левой височной доле — 5,6 мкг/г, в лобных — от 6,9 до 9,3 мкг/г. Значит, для диагностики важно не только общее количество молекул, но и где именно они находятся.

Доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ Леонид Аснин пояснил, что полного разделения сложного биологического образца хроматографом добиться не удалось, поэтому смесь дополнительно направили в масс-спектрометр. Прибор заранее настроили на поиск молекул с определённой массой, известной для D-форм.