Fosfokreatin a kreatin mapování lidských svalů a mozku ve vysokém rozlišení

V této studii se snažíme vyvinout a ověřit neinvazivní přístup pro kvantifikaci a zobrazování energetického metabolismu bez kontrastních látek na široce dostupných klinických MRI skenerech. Stručně řečeno, tato technika umožňuje specifické a selektivní zobrazování energetického metabolitu fosfokreatinu (PCr), in vivo a neinvazivně. PCr je jedním z převládajících vysokoenergetických fosfátů přítomných v mozku a svalech a je pozměněn běžnými nemocemi. Ačkoli energetický metabolismus a PCr hrají zásadní roli v buněčné homeostáze, v současné době neexistují žádné rutinní diagnostické testy, které by neinvazivně kvantifikovaly nebo mapovaly distribuci PCr s klinicky přijatelným prostorovým rozlišením nebo/a dobou skenování. Zde demonstrujeme, že vyměnitelné guanidiniové protony milimolární koncentrace PCr lze využít k jejich detekci prostřednictvím signálu vody v MRI s výrazně zvýšenou citlivostí (molární signál) pomocí přenosu chemické výměny (CEST) MRI a jeho koncentraci lze kvantifikovat pomocí umělá neuronová síť (ANN). Tato nová technika, nazvaná ANNCEST, nám umožnila získat PCr mapu s vysokým rozlišením na lidském kosterním svalu během 1,5 minuty na 3T klinickém MRI skeneru vybaveném pouze standardním MRI nastavením. Abychom to uvedli do větší perspektivy, energetický metabolismus je rozhodující pro životaschopnost buněk a je měněn mnoha běžnými získanými a dědičnými chorobami. ANNCEST je pravděpodobně první, kdo používá široce dostupné MRI skenery k neinvazivnímu zobrazování tkáňového energetického metabolismu PCr, a proto by oslovil širokou čtenářskou obec vědců a lékařů zajímajících se o neurologii, svalové dystrofie a myopatie, stejně jako o kardiologii, abychom jmenovali alespoň některé. .