Vplyv kontrastných látok na relaxačné vlastnosti energetických metabolitov obsahujúcich 31P, a rozdiely v energetickom metabolizme kostrového svalstva a srdca medzi mladými a seniormi

Investigators: Valkovič L.,  Frollo, I.-  Ústav merania SAV

 

Fosforová MR spektroskopia (31P-MRS) tvorí silný, neinvazívny výskumný nástroj na kvantifikáciu energetického metabolizmu srdca a kostrového svalstva v rôznych populáciách pacientov. V tejto práci sme najskôr kvantitatívne hodnotil vplyv kontrastných látok, používaných v rádiológii, na relaxačné parametre 31P metabolitov. Okrem kontrastných látok na báze Gadolínia, často používaných pri MR, sme skúmali i nízko osmolárnu látku na báze jódu, ktorá sa často používa pri CT vyšetreniach. Naše výsledky ukazujú, že na rozdiel od konvenčného MR zobrazovania na báze vodíka, 31P-MRS nie je ovplyvnená týmito kontrastnými látkami a teda poskytuje verné meranie i u pacientov, ktorí mali predchádzajúce MRI alebo CT vyšetrenie.

Ďalej sme skúmali zmeny v metabolizme svalov spôsobené starnutím. Protónová (1H) a fosforová (31P) MRS bola úspešne aplikovaná na vyšetrenie metabolizmu kostrového svalstva v pokoji i počas cvičenia. Starším dobrovoľníkom sa fosfokreatín (PCr) po cvičení obnovoval oveľa pomalšie ako mladým dobrovoľníkom, čo malo úzky súvis s nižšiou koncentráciou karnozínu vo svaloch u seniorou.

MRS sa použila aj na detekciu zmien v metabolizme srdca u pacientov so zlyhávajúcim srdcom. 31P MRS preukázala slabšiu produkciu adenozín-tri-fosfátu a kvantifikovala znížené hladiny transportnej molekuly PCr, zatiaľ čo karbónová (13C) MRS umožnila sledovať metabolizmus glukózy v reálnom čase. Tieto techniky umožňujú testovať metabolické deficity srdcového zlyhania, a majú teda veľký klinický potenciál.

 

Obr. 1: Reprezentatívne spektrá získané z ľudskej krvi pred a po pridaní kontrastných látok.
(A) Údaje 31P-MRS ukazujú, že veľkosti 2,3-DPG, PDE, γ-ATP a α-ATP nie sú ovplyvnené akoukoľvek kontrastnou látkou.
(B) Údaje 1H-MRS ukazujú, že vodíkový signál sa významne zvyšuje po pridaní kontrastných látok na báze Gadolínia ako aj po ferumoxytole.

 

 

Projekty:

VEGA 2/0003/20 – Zobrazovacie metódy na báze magnetickej rezonancie pre medicínsku diagnostiku a materiálový výskum.

APVV-19-0032 – Vývoj a realizácia etalónu statického magnetického poľa na báze magnetickej rezonancie

 

Publikácie 2020: