Lipidomique
Les lipides jouent un rôle important dans les organismes vivants, notamment en tant que composants structurels clés des biomembranes, en tant que véhicules de stockage d'énergie et en tant que molécules de signalisation intracellulaires et intercellulaires. Les organismes contiennent une gamme extrêmement large de lipides en fonction de la longueur de leurs acides gras, de leur ramification, de leur degré d'insaturation, de leurs groupes fonctionnels et de leurs composés de liaison. Cette diversité augmente la difficulté de l'analyse des lipides. Les progrès récents dans la technologie analytique et principalement dans la spectrométrie de masse (MS) ont permis l'analyse simultanée de plusieurs composés avec une spécificité, une sensibilité et une précision élevées, accélérant ainsi les progrès dans la recherche sur les lipides.
La lipidomique est un domaine d'étude qui améliore la compréhension des phénomènes biologiques grâce à l'analyse complète de tous les lipides d'un organisme (le lipidome). Étant donné que les organismes contiennent une grande variété de lipides, des spectromètres de masse triple quadripôle, très sensibles et rapides, sont souvent utilisés pour cibler une large gamme de lipides. Un spectromètre de masse MALDI-TOF est également un instrument efficace pour le profilage lipidique rapide.
Les lipides physiologiquement actifs sont appelés médiateurs lipidiques. Un exemple typique est la classe de molécules appelées eicosanoïdes dérivées d’un précurseur de l’acide arachidonique à 20 carbones. Les eicosanoïdes jouent un rôle central dans les réponses inflammatoires et comprennent les prostaglandines, les leucotriènes et les thromboxanes. Une LC-MS très sensible et à large plage dynamique est utile pour analyser les médiateurs lipidiques. Avec la dérivatisation, certains eicosanoïdes peuvent même être analysés à l’aide d’un GC-MS.
Les acides gras libres sont un composant des lipides et sont essentiels à la fois au métabolisme énergétique et en tant que nutriment. Grâce à la dérivatisation du méthyle, les acides gras libres peuvent être analysés à l'aide du GC-MS.
Les phospholipides sont composés d'un groupe phosphate hydrophile et d'acides gras hydrophobes et fonctionnent comme composants structurels clés des membranes cellulaires et comme molécules de signalisation. Les phospholipides peuvent avoir une gamme variée de structures en fonction de la combinaison d'acides gras et du groupe polaire dans la molécule.
Les membranes lipidiques qui forment les chloroplastes végétaux sont principalement composées de glycéroglycolipides. Les glycéroglycolipides utilisent le sucre comme groupe hydrophile au lieu de l'acide phosphorique. Un glycolipide appelé lipide A se trouve également à la surface des cellules bactériennes à Gram négatif et est connu pour être lié aux réponses immunitaires.
Les acides biliaires sont synthétisés à partir du cholestérol dans le foie et facilitent l'absorption des lipides dans l'intestin grêle. Il existe un très grand nombre d’isomères d’acides biliaires, les conditions de chromatographie liquide doivent donc être optimales pour la séparation de ces isomères lors de l’analyse des acides biliaires à l’aide d’une LC-MS.
Les hormones stéroïdes sont des hormones ayant une structure moléculaire stéroïde et sont synthétisées à partir du cholestérol. Les hormones stéroïdes régulent de nombreux processus différents dans les organismes vivants, notamment le métabolisme, la neurotransmission et la signalisation intracellulaire. Avec la dérivatisation, les acides biliaires et les stéroïdes peuvent être analysés à l'aide d'un GC-MS.
Les triglycérides sont essentiels à la vie en raison de leur rôle de moyen de stockage d'énergie. Les triglycérides sont composés d'un squelette de glycérol estérifié avec trois acides gras. La composition et la position de ces trois acides gras liés donnent naissance à une grande variété de triglycérides différents.
La séparation par LC ou SFC est importante pour l'analyse des triglycérides en raison du grand nombre d'isomères de triglycérides. MALDI-TOF MS est également efficace pour le profilage rapide des triglycérides.
L'imagerie MS est une technique qui utilise un spectromètre de masse pour analyser les molécules biologiques et les métabolites directement à partir de la surface des coupes de tissus et utilise ces données de localisation et celles d'intensité ionique pour cartographier et visualiser la distribution bidimensionnelle des molécules biologiques.
L’imagerie MS peut être utilisée pour visualiser la distribution des lipides dans des coupes de tissus.