La bilirubina, isomero IX?, (Bl) è un prodotto del catabolismo dell'eme scarsamente solubile in acqua. La sua alta affinità di legame con l'albumina serica ne permette il trasporto al fegato per la coniugazione ed escrezione nella bile. La Bl presente nel sangue come composto libero (normal-mente < 0.01%) può entrare nelle cellule ed indurre tossiticà nel caso di iperbilirubinemia. L'ittero neonatale con il rischio di insorgenza di danno a livello neurologico, è la patologia che ha maggiormente stimolato gli studi sulle proprietà fotofisiche della Bl, per fini sia terapeutici che diagnostici. Questi ultimi hanno riguardato soprattutto il livello ematico, l'equilibrio dinamico con l'albumina e le perturbazioni indotte da lipidi o farmaci. L'attenzione crescente su produzione e composizione della bile nel monitoraggio della funzionalità epatica in chirurgia e nel trapianto suggerisce però nuove prospettive per la Bl come biomarker intrinseco di fluidi e tessuti. Scopo del lavoro è quindi approfondire gli studi sulle proprietà fotofisiche della Bl per le applicazioni nella biopsia ottica di autofluorescenza. Le proprietà spettrali della Bl sono state caratterizzate in soluzione acquosa, in presenza di agenti monomerizzanti (BSA, sali biliari, CTAB). Al di là dell'interpretazione fine di variazioni conformazionali della molecola, oltre lo scopo del ns lavoro, i risultati sono in accordo con la natura di bicromoforo della Bl: due specie di-pirroliche, legate da un ponte metilene che interrompe la catena di coniugazione dei doppi legami, con proprietà spettrali differenti. Il cromoforo a livello energetico più basso (assorbimento max ? 470 nm; em ? 523 nm, per exc. 366-470 nm) è favorito dallo CTAB, mentre entrambi i cromofori (assorbimento a ? 420, 470 nm; em 513-525 nm, per exc. 366-470 nm) sono favoriti da BSA e sali biliari. In generale, la sovrapposizione delle code di assorbimento/eccitazione della banda centrata a 420 nm verso l'UV, e della banda dall'UV verso lunghezze d'onda maggiori giustifica la capacità di eccitare la Bl a 366 nm. Dati ottenuti via fibra ottica su tessuto epatico e sulla bile raccolta da fegati di ratto, espiantati e sottoposti a ischemia-riperfusione, in condizioni di preservazione buone o volutamente dannose e che influenzano la produzione di Bl convalidano la possibilità di analizzare la Bl mediante la biopsia ottica. E' quindi confermata la prospettiva del monitoraggio della Bl sia nei tessuti, in contemporanea con vari fluorofori endogeni (eccitazione nel vicino UV), che nella bile, dove le condizioni di misura possono essere ottimizzate per la Bl quale fluoroforo principale. Lavoro cofinanziato da Regione Lombardia tramite il "Fondo per la promozione di accordi istituzionali", e svolto nell'ambito dell'attività prevista nel progetto supportato da Fondazione Cariplo, contributo n. 2011-0439.
LA BILIRUBINA COME FLUOROFORO ENDOGENO NELLA BIOPSIA OTTICA IN EPATOLOGIA. CARATTERIZZAZIONE DELLE PROPRIETA' FOTOFISICHE
Anna Cleta Croce;Giovanni Bottiroli
2012
Abstract
La bilirubina, isomero IX?, (Bl) è un prodotto del catabolismo dell'eme scarsamente solubile in acqua. La sua alta affinità di legame con l'albumina serica ne permette il trasporto al fegato per la coniugazione ed escrezione nella bile. La Bl presente nel sangue come composto libero (normal-mente < 0.01%) può entrare nelle cellule ed indurre tossiticà nel caso di iperbilirubinemia. L'ittero neonatale con il rischio di insorgenza di danno a livello neurologico, è la patologia che ha maggiormente stimolato gli studi sulle proprietà fotofisiche della Bl, per fini sia terapeutici che diagnostici. Questi ultimi hanno riguardato soprattutto il livello ematico, l'equilibrio dinamico con l'albumina e le perturbazioni indotte da lipidi o farmaci. L'attenzione crescente su produzione e composizione della bile nel monitoraggio della funzionalità epatica in chirurgia e nel trapianto suggerisce però nuove prospettive per la Bl come biomarker intrinseco di fluidi e tessuti. Scopo del lavoro è quindi approfondire gli studi sulle proprietà fotofisiche della Bl per le applicazioni nella biopsia ottica di autofluorescenza. Le proprietà spettrali della Bl sono state caratterizzate in soluzione acquosa, in presenza di agenti monomerizzanti (BSA, sali biliari, CTAB). Al di là dell'interpretazione fine di variazioni conformazionali della molecola, oltre lo scopo del ns lavoro, i risultati sono in accordo con la natura di bicromoforo della Bl: due specie di-pirroliche, legate da un ponte metilene che interrompe la catena di coniugazione dei doppi legami, con proprietà spettrali differenti. Il cromoforo a livello energetico più basso (assorbimento max ? 470 nm; em ? 523 nm, per exc. 366-470 nm) è favorito dallo CTAB, mentre entrambi i cromofori (assorbimento a ? 420, 470 nm; em 513-525 nm, per exc. 366-470 nm) sono favoriti da BSA e sali biliari. In generale, la sovrapposizione delle code di assorbimento/eccitazione della banda centrata a 420 nm verso l'UV, e della banda dall'UV verso lunghezze d'onda maggiori giustifica la capacità di eccitare la Bl a 366 nm. Dati ottenuti via fibra ottica su tessuto epatico e sulla bile raccolta da fegati di ratto, espiantati e sottoposti a ischemia-riperfusione, in condizioni di preservazione buone o volutamente dannose e che influenzano la produzione di Bl convalidano la possibilità di analizzare la Bl mediante la biopsia ottica. E' quindi confermata la prospettiva del monitoraggio della Bl sia nei tessuti, in contemporanea con vari fluorofori endogeni (eccitazione nel vicino UV), che nella bile, dove le condizioni di misura possono essere ottimizzate per la Bl quale fluoroforo principale. Lavoro cofinanziato da Regione Lombardia tramite il "Fondo per la promozione di accordi istituzionali", e svolto nell'ambito dell'attività prevista nel progetto supportato da Fondazione Cariplo, contributo n. 2011-0439.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
