Dopamine, sérotonine, adrénaline... Le bon fonctionnement du cerveau humain dépend de leurs proportions correctes. Toute perturbation signifie maladies. C'est pourquoi il est si important de pouvoir détecter ces troubles le plus tôt possible, avant l'apparition de tout symptôme visible. Ce sera possible rapidement, simplement et à moindre coût grâce au travail d'une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Martin Jönsson-Niedziócka de l'IPC PAS.

"Nous visons à détecter les neurotransmetteurs aux concentrations les plus faibles et sans préparation d'échantillon supplémentaire, " dit l'auteur de l'ouvrage publié dans Chimie analytique , Magdalena Kundys-Siedlecka. « Dans le journal que nous venons de publier, J'ai prouvé que dans le sérum de souris (c'est-à-dire le sang sans les globules rouges), je peux détecter la sérotonine à des concentrations aussi faibles que celles trouvées physiologiquement."

La sérotonine est parfois appelée l'hormone du bonheur, il semblait donc raisonnable de demander si les souris utilisées dans l'étude étaient heureuses ou malheureuses ?

"Il me semble que les souris que nous avons étudiées étaient... tout simplement ordinaires, " répond en riant le chef du groupe de recherche le professeur Martin Jönsson-Niedziócka, "Ni heureux ni malheureux, et leurs taux de sérotonine étaient statistiquement normaux."

D'où est venue l'idée de cette méthode ? "Premièrement, nous voulions détecter plusieurs neurotransmetteurs simultanément dans un échantillon, " explique Magdalena Kundys-Siedlecka. " Deuxièmement, en basse, concentrations physiologiques, afin que toute maladie possible puisse être détectée à un stade précoce. Troisièmement, dans un échantillon nécessitant le moins de traitement possible, prélevez des échantillons de sang, salive, ou, par exemple, liquide céphalo-rachidien et détecter les neurotransmetteurs qu'il contient sans trop de préparation supplémentaire."

Il est dit que, par exemple, La maladie d'Alzheimer est causée par une carence en dopamine dans des zones spécifiques du cerveau, mais en réalité, les mécanismes de la maladie sont beaucoup plus compliqués. D'habitude, ce n'est pas un excès ou une déficience d'un seul neurotransmetteur qui conduit à la maladie, mais plutôt le mauvais mélange d'entre eux ou une autre cause sous-jacente. Si nous parvenons à découvrir quelles sont les concentrations des différentes substances dans un échantillon, pris en même temps, du même endroit, nous pouvons parler beaucoup plus précisément de ce qui est réellement la cause de l'un ou l'autre des symptômes de la maladie.

Comment nos scientifiques ont-ils réussi à faire cela ? La clé est de remuer l'échantillon sur une électrode. Cela force un transport de masse plus rapide. "Nous multiplions l'efficacité de la réaction et accélérons la mesure", explique fièrement Mme Kundys-Siedlecka. "La limite de détection est extrêmement basse. Nous sommes capables de détecter tous les neurotransmetteurs qui sont électrochimiquement actifs, C'est, subir une oxydation et une réduction. Je montre comment en déterminer deux :la dopamine et la sérotonine simultanément. Je dois ajouter que nous identifions la dopamine sans faute, bien qu'il ressemble beaucoup aux autres, comme l'adrénaline, la noradrénaline ou certaines catécholamines, " sourit le chercheur.

Vous pouvez comparer cela à la recherche d'une aiguille dans une botte de foin. L'échantillon est une énorme botte de foin et nous voulons trouver l'aiguille. Et il fonctionne! Ceci n'est possible que grâce à des électrodes bien modifiées séparant les signaux des différents neurotransmetteurs.

Bien sûr, les mesures sanguines ne permettent qu'une détermination très approximative de la concentration. Après tout, il est connu que les neurotransmetteurs sont sécrétés dans diverses zones du cerveau, ainsi qu'à l'extérieur du cerveau. Par exemple, si un neurotransmetteur donné est sécrété dans les reins, alors sa concentration dans l'urine sera différente de celle du sang ou des larmes.

« Dans la prochaine étape de notre recherche, nous aimerions vérifier si notre méthode détecte les neurotransmetteurs dans le sang humain aussi précisément que chez la souris, " dit le chercheur. " Si cela se confirme, nous pourrons prélever moins de sang chez le patient, une seule goutte (70 microlitres) suffira pour déterminer plusieurs de ces substances, et notre objectif est de détecter des concentrations encore plus faibles, ce qui nous donnerait l'occasion d'identifier, par exemple, dopamine dans des fluides autres que le sang, ceux qui ne font pas mal du tout quand ils sont pris."

"Nous pouvons déjà détecter la sérotonine à des concentrations similaires à celles trouvées chez l'homme, " explique le professeur Jönsson-Niedziócka. " Avec la dopamine, le plus intéressant des neurotransmetteurs, nous n'avons pas encore réussi, et d'autres ont des concentrations si faibles que nous devons modifier davantage la surface de l'électrode, et probablement toute la méthode, dire avec une forte probabilité que nous les détectons dans un échantillon non préparé. Nous savons, cependant, qu'à des concentrations plus élevées, nous pouvons déjà séparer les signaux de sérotonine et de dopamine dans le même échantillon. "

« Notre méthode présente deux avantages pour tout hôpital qui souhaite l'utiliser :d'abord, temps - dans le cas de la sérotonine, c'est la méthode de détection connue la plus rapide, moins d'une heure entre la collecte et le résultat ; bien, à moins que l'échantillon doive également être transporté, " précise le professeur. " Deuxièmement, le coût - la méthode est bon marché, et l'équipement peut être utilisé par un technicien après une courte période de formation."

"La principale exigence est la patience, » sourit Mme Kundys-Siedlecka. Il nous reste à attendre avec impatience les résultats des recherches de l'équipe IPC PAS pour parvenir aux hôpitaux, pour eux d'aider à découvrir les mécanismes de développement de maladies telles que la dépression et la maladie d'Alzheimer et d'améliorer leur traitement.