Smadzeņu audzēju MRI: kontrastvielas vietā cukurs

Kontrastvielas ir būtiskas audzēju diagnosticēšanai. Tomēr atkārtoti tiek izteiktas liekas bažas par to, vai kontrastvielas, kas klasificētas kā nekaitīgas, varētu nelabvēlīgi ietekmēt organismu. Jebkurā gadījumā vienkāršs cukura šķīdums būtu daudz panesamāks. Heidelbergas universitātes slimnīcas un Vācijas vēža pētījumu centra zinātniekiem faktiski ir izdevies izmantot glikozi, lai smadzeņu audzēji būtu redzami jauna veida MRI procesā. Tāpat kā kontrastvielas, cukurs uzlabo audu struktūru vizuālo attēlojumu. Cukurs pat atzīmē ar īpašu funkciju. Atšķirībā no parastajām kontrastvielām glikoze iekļūst šūnās un tur tiek sadalīta. Sakarā ar audzēja šūnu palielināto enerģijas patēriņu šis pārākums varētu būt noderīgs agresīvi augošu vēža šūnu identificēšanā.

Kontrasta viela neiekļūst šūnas interjerā

Kontrastvielas pašlaik tiek izmantotas kā standarts audzēju diagnosticēšanai attēlveidošanas procedūrās, piemēram, magnētiskās rezonanses attēlveidošanā (MRT). Tradicionāli MRI laikā protonu signālus mēra ūdenī. Attēla kontrasts rodas no protonu blīvuma, gareniskās relaksācijas laika (T1) un transversālās relaksācijas laika (T2). Tā kā organismā ir liels ūdens saturs, kas pārsniedz 60 procentus, tiek izveidots skaidrs audu struktūru attēls. Kontrastvielas pastiprina intravaskulāros un starpšūnu signālus. Tomēr tie neiekļūst intracelulārajā telpā. Tā būtu cukura priekšrocība, ko enerģijas ražošanai lielā mērā metabolizē vēža šūnas - īpaši tās, kas agresīvi aug.

Glikoze PET

Cita diagnostikas metode, pozitronu emisijas tomogrāfija (PET), jau izmanto cukura pozitīvo aspektu. Tomēr, lai palielinātu glikozes patēriņu audzēja šūnās varētu padarīt redzamu, jāizmanto radioaktīvi marķētas cukura molekulas. Heidelbergas universitātes un Vācijas vēža pētījumu centra zinātniekiem tagad ir izdevies izstrādāt MRI ar glikozi, kas nesatur radioaktivitāti un tāpēc nesatur kaitīgu starojumu.

Cukurs kā kontrastviela

Glikozes vizualizēšanai zinātnieki izmantoja augsta lauka tomogrāfu ar magnētiskā lauka intensitāti 7 Tesla. Viņi arī ieviesa īpašu metodi, lai glikozes signālu padarītu selektīvi redzamu. Ar šo jauno attīstību viņi sasniedza signāla stiprumu, kas atklāj glikozes koncentrācijas izmaiņas smadzeņu audos pēc vienkārša cukura šķīduma injekcijas. Pētnieki paļaujas uz labi zināmo magnetizācijas pārneses efekta principu. Tomēr līdz šim to nav bijis iespējams izmantot glikozei. Magnetizācijas pārneses laikā glikozes protonu signāls tiek pārnests uz paša ķermeņa ūdeni, kas noteikts magnētiskās rezonanses tomogrāfijā. Šis efekts ir proporcionāls vietējai glikozes koncentrācijai, jo abas protonu frakcijas ietekmē viena otru, izmantojot spin-spin mijiedarbību. Tādā veidā var noteikt reģionāli mainītu glikozes koncentrāciju, kāda ir audzēja audos.

Glikozes MRI projekts smadzeņu audzējos

Savā glikozes MRT projektā zinātnieki varēja novērot glikozes signāla izmaiņas veselās un audzēju smadzeņu zonās. Bet joprojām ir atklāti jautājumi. "Mēs vēl nezinām, kā izmērītās glikozes proporcijas tiek sadalītas starp traukiem un ārpusšūnu telpu, no vienas puses, un šūnas iekšpusē, no otras puses." Heins-Pīters Šlemmers, pētījuma autors un Vācijas vēža pētījumu centra radioloģijas nodaļas vadītājs. Šlemmers turpina: “Ja tiek apstiprināts, ka būtiskie cukura signāli nāk no šūnas iekšpuses, tas sniegtu svarīgu papildu informāciju audzēja un funkcionālās MRI attēlveidošanai. Tas varētu uzlabot terapijas plānošanu un uzraudzību. "

Tāpēc atliek gaidīt, vai cukurs nākotnē aizstās parastos kontrastvielas. Glikozes MRI attēlveidošana bez pacienta radioaktīvā starojuma iedarbības jau ir potenciāli daudzsološa nākotnes perspektīva.