Ny metod för att studera biokemiska förändringar i bukspottskörteln


Foto: Vall d’Hebron Institut de Recerca

En ny metod för att studera biokemiska förändringar i bukspottskörteln vid utveckling av diabetes har publicerats i Scientific Reports. Studien som bygger på molekylär spektroskopi och kan användas för att identifiera biokemiska profiler som informerar om olika sjukdomsstadier. Metoden kan användas för att ge en bättre förståelse för de mekanismer på molekylär och cellulär nivå som ligger till grund för utvecklingen av diabetes.

Metoden är baserad på vibrationsmikrospektroskopiska metoder såsom Raman och FTIR (Fourier Transform InfraRed). Olika ämnen har unika molekylära vibrationer som med metoden kan avläsas när man lyser på dem med infrarött ljus eller med laser. Dessa vibrationer innehåller information om det studerade provets kemiska sammansättning, inklusive molekylernas karaktär, mängd och struktur. Vanligtvis är det dock mycket svårt att tolka de extremt komplexa resultat och enorma datamängder som denna typ av mätningar ger. Men med hjälp av avancerade statistiska metoder kan forskarna filtrera bort ”brus” (exempelvis naturligt förekommande variationer mellan individer) och därmed få en bättre överblick och fokus på viktiga faktorer.

Scientific Reports beskrivs hur en multivariat statistisk analysmetod kan behandla många variabler samtidigt och därmed analysera komplex vibrationsmikrospektroskopisk data från bukspottkörtelvävnaden. Artikeln visar att analysmetoden, som tidigare framförallt använts för att studera växtvävnad, även går att använda för att upptäcka tidigare okända biokemiska förändringar i samband med utvecklingen av diabetes. Det är även möjligt att verifiera tidigare kända förändringar i vävnaden fast i ett tidigare skede av sjukdomsutvecklingen.

Metoden kan användas för att skapa biokemiska fingeravtryck av samtliga förändringar i bukspottkörtelvävnaden. Fingeravtrycken informerar om vilken celltyp det man studerar, men kan också avslöja vilken djurmodell den är från och hur långt diabetessjukdomen är framskriden. Dessa fingeravtryck är så pass exakta att även okända prov kan klassificeras om det finns referensmaterial att jämföra mot.

En metod som inte skadar vävnaden

Med metoden kan bukspottkörtlar från såväl mus som människa analyseras från utsidan, det vill säga utan att behöva ta ett vävnadsprov från organet. Forskarna visar även, i ett transplantationsexperiment, att bukspottkörtelvävnad (så kallade Langerhanska öar) kan studeras in vivo (i den levande organismen). Förutom att studera mekanistiska aspekter av hur diabetes utvecklas och manifesteras hoppas forskarna att metoden kan komma att utnyttjas för utvecklandet av bättre prognostiska och diagnostiska verktyg för att studera sjukdomen.

Möjligheten att studera bukspottkörtelvävnad och framförallt de insulinproducerande Langerhanska öarnas biokemi i levande organismer är lovande för diabetesforskningen. Metoden kommer kunna användas för att studera de direkta effekterna av till exempel olika antidiabetiska terapier på de insulinproducerande cellernas biokemi och funktion. Resultaten kan ligga till grund för utvecklingen av ett bättre verktyg för att identifiera cancervävnad i samband med operativa ingrepp vid bukspottkörtelcancer.

Referens: Biochemical profiling of diabetes disease progression by multivariate vibrational microspectroscopy of the pancreasScientific Reports july (2017)


Läs mer