Znaczenie poziomu neuroprzekaźników w diagnostyce chorób

Serotonina często nazywana jest hormonem szczęścia. Dopaminę natomiast wiąże się z odczuwaniem przyjemności. Rola neuroprzekaźników w naszym układzie nerwowym nie jest jednak tak prosta. Wciąż poznajemy ich znaczenie oraz to, w jaki sposób regulują nasze życie.

Prawidłowe działanie ludzkiego systemu nerwowego uzależnione jest od wzajemnej proporcji stężeń neuroprzekaźników. Zaburzenia poziomu tych substancji naukowcy wiążą z zaburzeniami takimi jak depresja, schizofrenia czy choroba Parkinsona. Co ciekawe, istnieje również koncepcja naukowa, zgodnie z którą zmiany demencyjne w chorobie Alzheimera są powiązane z ilością dopaminy w konkretnych regionach mózgu.

Na czym opiera się metoda opracowana przez IChF PAN?

Stworzona metoda pozwala na określenie stężeń wielu neuroprzekaźników jednocześnie w ich fizjologicznych stężeniach. Chodzi tutaj o bardzo niskie poziomy, w których te substancje występują we krwi. Duże problemy diagnostyczne leżą w określaniu ilości dopaminy w próbkach. Wynika to z faktu, że należy ona do katecholamin, a więc do grupy podobnych do siebie strukturalnie związków wpływających na układ nerwowy. Odróżnienie jej od adrenaliny w badaniach laboratoryjnych nie jest proste. Opracowana w IChF PAN metoda radzi sobie z tym całkiem dobrze.

Metoda opiera się na wirowaniu próbki na elektrodzie. Taka technika pozwala na określenie poziomów różnych neuroprzekaźników w tym samym momencie. Wykryte mogą zostać te substancje biologicznie czynne, które wykazują aktywność elektrochemiczną. Chodzi tutaj o związki ulegające reakcjom redukcji i utlenienia. Dokładne określenie stężeń konkretnych neuroprzekaźników jest możliwe dzięki zmodyfikowanym elektrodom, które odróżniają sygnały pochodzące od różnych podobnych do siebie substancji.

– Próbka jest wielką łąką, a my chcemy na niej znaleźć, powiedzmy, kłosownicę wśród turówki. I to się udaje! – porównuje mgr Magdalena Kundys-Siedlecka, autorka artykułu opublikowanego w "Analytical Chemistry".

Obecnie naukowcom z zespołu udało się udowodnić, że z wykorzystaniem opracowanej techniki możliwe jest wykrycie w mysiej krwi, pozbawionej czerwonych krwinek, fizjologicznych stężeń serotoniny. Istotne jest przełożenie tych wyników na organizm ludzki oraz inne rodzaje pobieranych próbek.

Zalety opracowanej metody

Test pozwala potencjalnie na określenie poziomu neuroprzekaźników w niskoprzetworzonych próbkach, takich jak ślina, krew czy płyn rdzeniowo-mózgowy. Jest to niezwykle istotne, ponieważ dzięki temu możliwe jest wykorzystanie metody w laboratoriach szpitalnych.

Pomiar poziomu neuroprzekaźników we krwi daje tylko przybliżone wyobrażenie o tym, co dzieje się w mózgu. Substancje te są wydzielane w różnych obszarach mózgu oraz innych częściach ciała. Opracowany test może okazać się bardzo dobrym narzędziem diagnostycznym, jednak naukowcy zdają sobie sprawę, że wyniki z krwi nigdy nie będą bezpośrednio pokazywać tego, co dzieje się w konkretnych częściach układu nerwowego.

Ogromną zaletą metody jest czas wykonywania testu. Od pobrania próbki do otrzymania wyników mija tylko godzina. Kolejną są niskie koszty przeprowadzenia badania. Sprawia to, że istnieje realna nadzieja na wprowadzenie procedury do szpitalnictwa.