MR spektroskopisi, radyasyona ihtiyaç duymadan beyin glikoz metabolizmasını haritalar – Fizik Dünyası

Beyinde ve vücutta glikoz alımının haritasını çıkarmak, klinisyenlere kanser, diyabet ve Alzheimer hastalığı gibi durumlarda gözlenen metabolik işlev bozuklukları hakkında bilgi sağlar. Bu haritalama geleneksel olarak glikoz analogları gibi davranan ve tıbbi görüntülerde görselleştirilebilen radyoaktif maddelerin uygulanmasıyla gerçekleştirilir.

Bilim insanları örneğin tümör hücrelerinin glikozu normal hücrelere göre daha fazla tükettiğini biliyor. Klinisyenler bu durumdan yararlanarak ¹⁸Tümörleri teşhis etmek, lokalize etmek ve tedavileri değerlendirmek için F-FDG-PET görüntüleme. Ancak bu görüntüleme tekniği, teşhis ve tedavi değerlendirmesi için önemli olabilecek alt metabolitleri değerlendiremez ve ayrıca hastaya radyoaktif bir bileşik enjekte edilmesini gerektirir.

Başka bir teknik olan karbon-13 ile manyetik rezonans spektroskopisi (MRS), aşağı yöndeki metabolitleri ölçebilir ancak bunların yerini kesin olarak belirleyemez. Bu arada, ortaya çıkan hiperpolarizasyon tekniği ¹³C-MRS görüntüleme, glutamat ve glutamin dahil olmak üzere bazı aşağı akışlı metabolitler hakkında bilgi sağlamaz. Hiperpolarize ¹³C-MRS görüntüleme ayrıca enjeksiyon gerektirir ve klinik ortamlarda mevcut olmayabilecek özel donanım kullanır.

Araştırmacılar Viyana Tıp Üniversitesi şimdi glikoz metabolizmasını haritalamak için yeni bir yaklaşım geliştirdiler. Teknik, radyasyona veya enjeksiyonlara dayanmıyor, bunun yerine klinik olarak mevcut manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve bir glikoz çözeltisinin ağız yoluyla alınmasını kullanıyor.

²H-MRS

Araştırmacıların ilk doğrulama çalışmasında, Araştırma Radyolojisi, katılımcılar gece boyunca aç kaldıktan sonra ve döteryum etiketli glikoz çözeltisini (hidrojenin stabil bir izotopu olan döteryum radyoaktif değildir) yedikten sonra 3 T MRI ile görüntülendi. ²H-MRS taraması, 3 boyutlu yankısız serbest indüksiyon bozunum dizisini içeriyordu ve su bastırma, geleneksel su bastırma şeması kullanılarak gerçekleştirildi. MRS taramasının ardından 3D T1 ağırlıklı mıknatıslamayla hazırlanan hızlı gradyan eko okuma taraması yapıldı. Verileri işlemek için şirket içi bir yazılım hattı kullanıldı.

The ²H-MRS görüntüleme yaklaşımı, araştırmacıların oksidatif ve anaerobik glikoz kullanımını ölçmesine ve nörotransmiter sentezini değerlendirmesine olanak sağladı. Ancak yalnızca sınırlı sayıda döteryumlanmış bileşiği ölçebildiler ve görüntülemeyi gerçekleştirmek için özel donanıma ihtiyaç vardı. Bu yüzden bir takip çalışması yürüttüler; şu anda şu adreste yayınlanıyor: Doğa Biyomedikal Mühendisliği – proton MRS'nin olup olmadığını görmek için (¹H-MRS) 7 T'de, H-MRS'den daha yüksek hassasiyet, kimyasal özgüllük ve uzay-zamansal çözünürlük sağlayacaktır. ²H-MRS görüntüleme.

¹H-MRS

Hayvanlar üzerinde yapılan çalışmalar, döteryum etiketli glikozun beyin hücreleri tarafından kolaylıkla alındığını ve döteronların aşağı yöndeki glikoz metabolitlerine dahil edildiğini göstermiştir. Döteronlar moleküldeki protonların yerini aldığından proton spektrumuna katkıda bulunmazlar, dolayısıyla döteryum etiketli metabolitlerdeki artış, metabolit sinyallerindeki azalmayla yansıtılır. ¹H-MRS.

içinde ¹H-MRS çalışmasında beş katılımcıya (dört erkek ve bir kadın) döteryum etiketli glikoz solüsyonu verildi ve kan şekeri seviyeleri 90 dakika boyunca birkaç kez ölçüldü. Araştırmacılar belirli moleküler pozisyonlarda döteryumlanmış glutamat, glutamin, γ-aminobütirik asit ve glikozun miktarını belirlediler. Ayrıca döteryumlu ve döteryumsuz metabolitlerin haritasını da çıkardılar. Görüntüleme tekniğinin klinik olarak mevcut sistemlerle çalışması için özel donanım gerektirmediğine dikkat çekiyorlar.

Ağır hidrojen glikoz metabolizmasını izler in vivo

Fabian Niess, araştırma görevlisi Doğa Biyomedikal Mühendisliği çalışmanın baş yazarı ve Araştırma Radyolojisi çalışma, bir şekilde açıklıyor basın bülteni ki Araştırma Radyolojisi çalışma, yaklaşımın daha düşük alanlı sistemlerde işe yaradığını göstermek için "önemli bir adımdı" çünkü "3 T MR sistemleri klinik uygulamalarda son derece yaygın."

Araştırmacılar şu sonuca varıyor ¹H-MRS görüntüleme, glikoz metabolizması çalışmalarını kolaylaştırabilir ve yaklaşımlarını ve ön sonuçlarını doğrulamak için ek araştırmalar yürütüyorlar.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. Otomotiv / EV'ler, karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• Blok Ofsetleri. Çevre Dengeleme Sahipliğini Modernleştirme. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/mr-spectroscopy-maps-brain-glucose-metabolism-without-requiring-radiation/