SESI-HRMS permite el análisis metabolómico en tiempo real de las células dendríticas animales

Investigación publicada recientemente en la revista Química analítica considera las firmas metabolómicas de las células dendríticas (DC) cuyo análisis es deseado por los científicos debido a la relación de las DC con el sistema inmunológico y su potencial en el desarrollo de estrategias inmunomoduladoras (1). El equipo de investigación, con sede principalmente en Basilea, Suiza, dijo que su nueva plataforma de espectrometría de masas de ionización por electropulverización secundaria de alta resolución (SESI-HRMS) permite el análisis de espacio de cabeza de DC inmaduros activados en tiempo real.

Según el estudio, las CD toman muestras y presentan antígenos a las células del sistema inmunitario de los animales, lo que las hace indispensables para la función inmunitaria y la memoria, pero existen algunas limitaciones para cuantificar sus metabolomas, como la preparación de muestras que requieren mucha mano de obra (1). La cromatografía de líquidos y gases junto con la espectrometría de masas (LC-MS y GC-MS, respectivamente) se han utilizado en experimentos dirigidos y no dirigidos, pero requieren el uso de sustratos marcados isotópicamente para obtener información sobre los procesos dinámicos de las CD. Estos métodos también tienen inconvenientes en la preparación de muestras, en términos de tiempo.

Los investigadores describen que SESI, un método de ionización suave, puede operar a presión ambiente y detectar compuestos orgánicos volátiles (COV) en el rango de partes por trillón. Combinado con HRMS, el equipo dijo que este enfoque resultó ser más rápido, más sensible, no invasivo y capaz de realizarse en tiempo real con una preparación mínima de la muestra (1). Para los propósitos de este informe, se realizaron tres estudios separados, el primero midió los COV emitidos por las CD después de la estimulación con dos sobrenadantes bacterianos de E. coliy el segundo y tercero se ocupan de estas emisiones de carbono de la glucosa marcada, con análisis en tiempo real durante 4 horas y después de 24 horas de incubación.

Aunque estos ensayos demostraron los beneficios de SESI-HRMS, el equipo de investigación reconoció que era necesario abordar las limitaciones de la configuración técnica. Por un lado, dijeron que automatizar el cambio de válvula entre frascos de cultivo celular mejoraría la eficiencia de medición y la adquisición de datos. También les preocupaba la evaporación del medio de cultivo celular durante largos experimentos (1). Pero el experimento descubrió diferencias en los perfiles metabólicos de las CD inmaduras en comparación con las CD activadas, y produjo vías alteradas “significativamente” en el ciclo de TCA, el metabolismo del ácido α-linolénico y la degradación de TCA, valina, leucina e isoleucina.

En general, la plataforma proporcionó un “enfoque complementario atractivo a los métodos de metabolómica estándar”, según los investigadores, por muchas supuestas razones para la mejora de SESI-HRMS sobre LC-MS o GC-MS convencionales. Al proporcionar una evaluación del metabolismo de las CD relacionadas con las células inmunitarias, el estudio concluyó que se podrían impartir nuevos conocimientos valiosos para eliminar la “diafonía” y subrayar el papel vital de las CD en las estrategias inmunomoduladoras.

Referencia

(1) Arnold, K.; Dehío, P.; Lotscher, J.; et al. Análisis metabolómico volátil en tiempo real de células dendríticas. Anal. química 2023, 95 (25), 9415-9421. YO: 10.1021/acs.analchem.3c00516