Pilotní studie neinvazivního hodnocení jaterního a myokardiálního železa pomocí T2* magnetické rezonance (MRI) u pacientů s přetížením železem

Kvantitativní měření jaterního a srdečního železa pomocí MRI T2* s jedním zádržem dechu nám umožní určit hodnotu této techniky jako neinvazivní metody sledování obsahu železa v játrech a v srdci. Získáním měření T2 budeme schopni porovnat dvě různé techniky pro neinvazivní hodnocení železa. Pokud jde o játra, budeme korelovat T2* měření se zlatým standardem, LIC na jaterní biopsii. Protože není možné provádět srdeční biopsie k hodnocení stupně srdeční hemosiderózy, budeme hodnotit vztahy mezi hodnotami srdečního T2* a diastolickou funkcí levé a pravé komory, ejekční frakcí levé komory, end-systolickým objemem levé komory a hmotnostním indexem levé komory získané echokardiografií a MUGA skeny, které se provádějí jako součást běžné klinické péče o tyto pacienty. Abychom odhadli, zda jsou hodnoty srdečního T2* klinicky relevantní, budeme také zkoumat vztah mezi hodnotami T2* a potřebou srdeční medikace v důsledku srdeční hemosiderózy. Srdeční a jaterní T2* měření budou také porovnána s jejich vizuálním vzhledem na T2* MR snímcích, aby se prozkoumal vztah mezi těmito dvěma hodnoceními. Srdeční a jaterní T2* a jejich příslušné vizuální projevy na T2* MR obrazech budou porovnány se sérovým feritinem, aby se vyhodnotily potenciální vztahy mezi těmito měřeními přetížení železem.

Fantomy Amen T2* a T2 jsou zařízení, která umožňují kalibraci měření MR na absolutní obsah železa. Fantomy jsou zkumavky naplněné vodnými roztoky nebo gelovými sloučeninami materiálů, které napodobují různé doby relaxace tkání (T1, T2 a T2*). Fantomy se běžně používají v MRI, když je požadována kvantifikace. Náš fantom se bude skládat z mnoha malých lahviček, které budou viditelné v zobrazovací rovině. Relaxační časy se v různých lahvičkách fantomu liší a jsou známy velmi přesně, zejména hodnoty T2 a T2*, které se mění ve fyziologicky relevantním rozsahu. Tímto způsobem může být fantom použit ke kalibraci hodnot T2* získaných ze srdce a jater pacienta a případně ke korelaci s absolutními koncentracemi železa.

Pokud by byla přesná, technika T2* MRI by nakonec umožnila neinvazivní metodu kvantitativního hodnocení akumulace železa v myokardu a játrech a mohla by předpovědět stupeň morbidity v důsledku přetížení železem. Tato nová technika by mohla výrazně zlepšit péči o naše pacienty přetížené železem tím, že nabízí praktickou a bezrizikovou metodu hodnocení tělesné zátěže železem. Tyto předběžné informace plánujeme aplikovat do budoucích studií v této oblasti. Nakonec plánujeme použít měření T2* MRI v longitudinálních studiích pacientů s přetížením železem, a to jak k posouzení jejich stupně zátěže železem, tak ke sledování chelatační terapie.

Aplikace tmavé krve Amen jsou nejmodernější v oblasti MRI srdce a běžně se používají. S přípravkem tmavé krve není spojeno žádné riziko. Porovnání měření tmavé a světlé krve ukáže, zda obě sekvence poskytují podobné výsledky a zda je jedna technika méně citlivá na srdeční pohyb a související artefakty, čímž nabízí vyšší přesnost a menší chyby ve výpočtu T2* a koncentrace železa.

Informace o srdeční funkci lze získat pomocí technik MRI, avšak tyto informace je třeba ověřit v různých populacích, jako jsou pacienti s přetížením železem. Pokud data MR vykazují vysokou korelaci s echokardiografií a funkčními daty MUGA, mohly by být provedeny následné protokoly, kde lze funkční informace získat měřením MR, čímž se zabrání získání skenu MUGA a eliminaci expozice záření a zefektivnění protokolu stačí přidat několik dalších měření k již naplánovanému skenování MR železa. Provedení srdečního měření u několika pacientů pomocí MRI techniky nám umožní rozšířit použití této techniky pro budoucí a větší studie.

Plicní hypertenze způsobuje progresivní dysfunkci pravé komory a závažné respirační symptomy (např. dušnost, hypoxémii, špatnou toleranci zátěže atd.). Asociace ukládání železa v myokardu a jeho vztah k plicní hypertenzi nebyla zkoumána. Plicní hypertenze je převládající komplikací u pacientů s hematologickými onemocněními, zejména s hemolytickou složkou anémie. Protože mnoho z těchto pacientů je léčeno krevní transfuzí a následně se u nich vyvine akumulace železa v srdci, je opodstatněné vyšetření spojení hemosiderózy myokardu a plicní hypertenze.

A konečně, protože se málo rozumí nakládání a uvolňování železa na buněčné a molekulární úrovni, navrhujeme provést tkáňovou mikročipovou analýzu vzorků jaterní biopsie získaných od dětí s přetížením železem. Tento výkonný nástroj pomůže identifikovat nadměrně a nedostatečně exprimované geny v klinickém scénáři zatížení železem a později při nastavení mobilizace železem u těchto přetížených pacientů. Tato pilotní studie nám umožní prozkoumat rozdíly v genové expresi od pacientů s mírným, středním a těžkým přetížením železem, jak bylo stanoveno kvantitativním LIC na jaterní biopsii. Náš přístup umožní charakterizaci genové exprese a analýzu vzorců, které odrážejí buněčné reakce na různé stupně přetížení železem. Tato studie nezíská „normální jaterní“ kontroly z naší populace, protože pacienti se srpkovitou anémií bez přetížení transfuzí železem nemají klinickou indikaci pro jaterní biopsii. Očekává se však, že následné terapeutické protokoly budou také zahrnovat mikročipové studie na vzorcích jaterní biopsie. Tímto způsobem bude současná mikročipová analýza sloužit jako „základní linie“ a pacienti budou sloužit jako jejich vlastní kontroly pro rozdíly v genové expresi. To bude zvláště důležité pro pacienty podstupující úspěšnou chelatační terapii, která by měla snížit LIC. Celkově lze říci, že pochopení genetických a biochemických dějů, které regulují tyto procesy nakládání a vykládání železa, by mohlo výrazně zlepšit naši schopnost přiměřeně léčit pacienty.