Imagerie par spectrométrie de masse de l’accumulation d’acide okadaïque dans la glande digestive de la moule
| Autre(s) titre(s) | Okadaic acid accumulation of in mussel digestive gland by mass spectrometry imaging | ||||||||
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| Type | Mémoire | ||||||||
| Date | 2016-08 | ||||||||
| Langue(s) | Français | ||||||||
| Référence | RST. ICSN /16.01/UPR2301 | ||||||||
| Auteur(s) | Sam Lone Anais | ||||||||
| Contributeur(s) | Elie Nicolas, Mondeguer Florence , Brunelle Alain |
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| Note | Rapport de Stage de Master 2 préparé au sein de l’équipe de spectrométrie de masse du Dr. Alain Brunelle. Institut de Chimie des Substances Naturelles, Centre National de Recherche Scientifique. 1er Février 2016 / 29 Juillet 2016 | ||||||||
| Mot-Clé(s) | Imagerie par spectrométrie de masse, MALDI-TOF, TOF-SIMS, Acide okadaïque, Glande digestive, Mytilus edulis | ||||||||
| Résumé | Parmi les applications qui facilitent l’étude des processus fonctionnels dans les systèmes vivants, on dispose actuellement de la mesure de la distribution spatiale des molécules dans les tissus biologiques. Ainsi, dans le domaine de la santé humaine, cette application qui cible les répartitions moléculaires des tissus altérées peut être utilisée par exemple dans les diagnostics de maladies telles : les cancers, Alzheimer, la myopathie musculaire mais aussi pour connaître la répartition de médicaments dans des tissus. Le principe de l’imagerie par spectrométrie de masse est de réaliser une cartographie de la surface d’une coupe de tissu, en enregistrant à chaque point un spectre de masse. L’ensemble de ces spectres reconstitue autant de « cartes de densité ionique », appelées images, qu’il y a de pics d’intérêt biologique dans les spectres. De précédents travaux publiés par l’Institut de Chimie des Substances Naturelles (CNRS UPR2301) ont montré l’intérêt d’analyses localisées pour l’étude de plaques d’athérome, de stéatoses et cirrhoses hépatiques, ou de maladies génétiques comme la maladie de Fabry, la dystrophie musculaire de Duchenne, la mucoviscidose. L’étude rapportée ici, menée en collaboration avec le laboratoire Phycotoxines de l’Ifremer de Nantes, a permis d’approfondir des essais obtenus dans une étude visant à détecter et localiser l’acide okadaïque (AO) dans des moules et ayant donné des résultats prometteurs (Guitton, Mondeguer et al. 2012). L’AO est l’une des dinophysistoxines produites par les dinoflagellés du genre Prorocentrum et Dinophysis. Cette toxine diarrhéique, qui est majoritairement bio-concentrée dans la glande digestive des moules (Blanco, Morono et al. 2005) est un métabolite secondaire synthétisé par la microalgue. Les études menées jusqu’à présent avec des outils biochimiques pour localiser de manière subcellulaire les toxines et rechercher des marqueurs liés à la présence de toxines n’ont pas abouti à des avancées majeures. Concernant le lien qu’il peut exister entre l’AO et son lieu de séquestration chez les bivalves, la plupart des études menée sur des moules, montrent qu’une large partie de l’AO celle,facilement détachable serait liée aux cellules digestives tandis qu’une plus petite fraction de l’acide okadaïque, peut-être à une lipoprotéine (Rossignoli et Blanco, 2010), serait fortement liée aux cellules sécrétrices de la glande digestive. L’imagerie par spectrométrie de masse MALDI-TOF, à l’aide d’un spectromètre de masse Bruker UltrafleXtreme a été l'outil utilisé pour tenter de détecter et de quantifier l’acide okadaïque à la surface de coupes de glandes digestives de moules contaminées. Des changements dans la composition lipidique ont aussi été recherchés. L’imagerie par spectrométrie de masse TOF-SIMS a également été utilisée pour tenter des localisations plus précises à l’échelle du micron. |
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| Keyword(s) | Imaging by mass spectrometry, MALDI-TOF, TOF-SIMS, Okadaic acid, Digestive Gland, Mytilus edulis | ||||||||
| Résumé en anglais | Among the applications that facilitate the study of functional processes in living systems, measurement of the spatial distribution of molecules in biological tissues is currently available. Thus, in the field of human health, this application which targets the molecular distributions of altered tissues can be used, for example, in the diagnosis of diseases such as cancers, Alzheimer's disease, muscular myopathy, but also to recognize the distribution of drugs in animal tissues. The principle of imaging by mass spectrometry is to produce a mapping of the surface of a section of tissue, recording at each point a mass spectrum. All these spectra reconstitute so many "ion density maps", called images, that there are peaks of biological interest in the spectra. Previous studies published by the Institute of Chemistry of Natural Substances (CNRS UPR2301) have shown the interest of localized analyzes for the study of plaques of atheroma, steatosis and liver cirrhosis, or genetic diseases such as Fabry, Duchenne muscular dystrophy, cystic fibrosis. The study reported here, carried out in collaboration with the Phycotoxins laboratory at Ifremer in Nantes, allowed to deepen tests obtained in a study aiming at detecting and locating the okadaic acid (AO) in mussels and giving promising results (Guitton, Mondeguer et al., 2012). AO is one of the dinophysistoxins produced by dinoflagellates of the genus Prorocentrum and Dinophysis. This diarrheic toxin, predominantly bio-concentrated in mussels digestive glands (Blanco, Morono et al., 2005), is a secondary metabolite synthesized by the microalgae. Studies conducted to date with biochemical tools to locate toxins in a subcellular manner and search for markers related to the presence of toxins have not led to major advances. Concerning the link between the AO and its sequestration site in bivalves, most of the studies carried out on mussels show that a large part of the AO that is easily detachable is related to the digestive cells while a smaller fraction of okadaic acid, perhaps a lipoprotein (Rossignoli and Blanco, 2010), would be strongly related to the secretory cells of the digestive gland. MALDI-TOF mass spectrometry imaging using a Bruker UltrafleXtreme mass spectrometer was the tool used to attempt to detect and quantify okadaic acid on digestive gland of toxic mussel cross-section surface. Changes in the lipid composition were also investigated. TOF-SIMS mass spectrometry imaging was also used to attempt more accurate micron scale locations |
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| Texte intégral |
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