MRI tumora na mozgu: šećer umjesto kontrastnog sredstva

Kontrastni mediji ključni su za dijagnosticiranje tumora. Međutim, opetovano se izražava suvišna zabrinutost hoće li kontrastni mediji klasificirani kao neškodljivi možda imati štetan učinak na organizam. U svakom slučaju, jednostavna otopina šećera bila bi puno podnošljivija. Znanstvenici iz Sveučilišne bolnice Heidelberg i Njemačkog centra za istraživanje raka zapravo su uspjeli koristiti glukozu kako bi tumori mozga postali vidljivi u novoj vrsti MRI postupka. Poput kontrastnih medija, šećer poboljšava vizualni prikaz struktura tkiva. Šećer čak postiže i posebnu značajku. Za razliku od uobičajenih kontrastnih medija, glukoza ulazi u stanice i tamo se razgrađuje. Zbog povećanih energetskih potreba tumorskih stanica, ova bi superiornost mogla biti korisna u identificiranju agresivno rastućih stanica raka.

Kontrastno sredstvo ne ulazi u unutrašnjost stanice

Kontrastni mediji trenutno se koriste kao standard za dijagnosticiranje tumora u slikovnim postupcima poput magnetske rezonancije (MRT). Tradicionalno se protonski signali mjere u vodi tijekom MRI. Kontrast slike proizlazi iz gustoće protona, uzdužnog vremena opuštanja (T1) i transcersalnog vremena opuštanja (T2). Zbog visokog udjela vode više od 60 posto u tijelu stvara se jasna slika struktura tkiva. Kontrastna sredstva pojačavaju intravaskularne i međustanične signale. Međutim, oni ne prodiru u unutarćelijski prostor. To bi bila prednost šećera koji se u velikoj mjeri metabolizira od stanica raka - posebno onih koje agresivno rastu - za proizvodnju energije.

Glukoza u PET-u

Druga dijagnostička metoda, pozitronska emisijska tomografija (PET), već koristi pozitivni aspekt šećera. Međutim, kako bi se povećana potrošnja glukoze tumorskih stanica mogla učiniti vidljivom, moraju se koristiti molekule šećera s radioaktivno označenom oznakom. Znanstvenici sa Sveučilišta Heidelberg i Njemačkog centra za istraživanje raka sada su uspjeli razviti MRI s glukozom koja ne sadrži radioaktivnost i stoga ne sadrži štetno zračenje.

Šećer kao kontrastno sredstvo

Da bi vizualizirali glukozu, znanstvenici su koristili tomograf visokog polja s jačinom magnetskog polja od 7 Tesla. Također su implementirali posebnu metodu kako bi signal glukoze učinio selektivno vidljivim. Ovim novim razvojem postigli su snagu signala koja otkriva promjene u koncentraciji glukoze u moždanom tkivu nakon injekcije jednostavne otopine šećera. Istraživači se oslanjaju na dobro poznati princip učinka prijenosa magnetizacije. Međutim, do sada to nije bilo moguće koristiti za glukozu. Tijekom prijenosa magnetizacije signal protona glukoze prenosi se u vlastitu vodu tijela određenu magnetnom rezonancijom tomografijom. Ovaj je učinak proporcionalan lokalnoj koncentraciji glukoze, budući da obje protonske frakcije međusobno utječu spin-spin interakcijama. Na taj se način može utvrditi regionalno promijenjena koncentracija glukoze, kakva se nalazi u tkivima tumora.

MRI projekt glukoze u tumorima mozga

U svom MRT projektu glukoze, znanstvenici su mogli promatrati promjene u signalu glukoze u zdravim i tumornim dijelovima mozga. Ali još uvijek postoje otvorena pitanja. "Još ne znamo kako se udjeli izmjerene glukoze raspoređuju između žila i izvanstaničnog prostora s jedne strane i unutarnje strane stanice s druge strane." Heinz-Peter Schlemmer, autor studije i voditelj odjela za radiologiju u Njemačkom centru za istraživanje raka. Schlemmer nastavlja: „Ako se potvrdi da esencijalni signali šećera dolaze iz stanice, to bi pružilo važne dodatne informacije za snimanje tumora i MRI. To bi moglo poboljšati planiranje i praćenje terapije. "

Stoga ostaje vidjeti hoće li šećer u budućnosti zamijeniti konvencionalne kontrastne medije. Snimanje magnetne rezonance glukoze bez izloženosti pacijenta radioaktivnom zračenju već potencijalno obećava buduću perspektivu.