Pilotstudie zur nicht-invasiven Beurteilung von hepatischem und myokardialem Eisen durch T2*-Magnetresonanztomographie (MRT) bei Patienten mit Eisenüberladung

Quantitative Messungen von hepatischem und kardialem Eisen durch MRT T2* mit einem einzigen Atemzug werden es uns ermöglichen, den Wert dieser Technik als nicht-invasive Methode zur Überwachung des Leber- und kardialen Eisengehalts zu bestimmen. Durch den Erhalt von T2-Messungen werden wir in der Lage sein, zwei verschiedene Techniken zur nicht-invasiven Eisenbestimmung zu vergleichen. In Bezug auf die Leber werden wir T2*-Messungen mit dem Goldstandard, LIC bei Leberbiopsie, korrelieren. Da es nicht möglich ist, Herzbiopsien durchzuführen, um den Grad der kardialen Hämosiderose zu beurteilen, werden wir die Beziehungen zwischen den T2*-Werten des Herzens und der linken und rechten diastolischen Funktion, der linksventrikulären Ejektionsfraktion, dem linksventrikulären endsystolischen Volumen und dem linksventrikulären Massenindex untersuchen erhalten durch Echokardiographie und MUGA-Scans, die im Rahmen der routinemäßigen klinischen Versorgung dieser Patienten durchgeführt werden. Um abzuschätzen, ob kardiale T2*-Werte klinisch relevant sind, werden wir auch den Zusammenhang zwischen T2*-Werten und der Notwendigkeit einer kardialen Medikation aufgrund einer kardialen Hämosiderose untersuchen. Herz- und hepatische T2*-Messungen werden auch mit ihrem visuellen Erscheinungsbild auf T2*-MR-Bildern verglichen, um die Beziehung zwischen diesen beiden Bewertungen zu untersuchen. Herz- und Leber-T2* und ihre jeweiligen visuellen Erscheinungen auf T2*-MRT-Bildern werden mit Serum-Ferritin verglichen, um die potenziellen Beziehungen zwischen diesen Messungen der Eisenüberladung zu bewerten.

Amen T2* und T2-Phantome sind Geräte, die eine Kalibrierung der MR-Messungen für den absoluten Eisengehalt ermöglichen. Phantome sind Reagenzgläser, die mit wässrigen Lösungen oder Gelverbindungen aus Materialien gefüllt sind, die verschiedene Geweberelaxationszeiten (T1, T2 und T2*) nachahmen. Phantome werden üblicherweise in der MRT verwendet, wenn eine Quantifizierung erwünscht ist. Unser Phantom wird aus einer Vielzahl kleiner Fläschchen bestehen, die in der Abbildungsebene sichtbar sein werden. Die Relaxationszeiten variieren in den verschiedenen Fläschchen des Phantoms und sind sehr genau bekannt, insbesondere die T2- und T2*-Werte, die über den physiologisch relevanten Bereich variieren. Auf diese Weise kann das Phantom verwendet werden, um die T2*-Werte zu kalibrieren, die von Herz und Leber des Patienten erhalten werden, und schließlich mit absoluten Eisenkonzentrationen korreliert werden.

Wenn sie korrekt ist, würde die T2*-MRT-Technik letztendlich eine nicht-invasive Methode zur quantitativen Beurteilung der myokardialen und Leber-Eisenakkumulation ermöglichen und könnte den Grad der Morbidität aufgrund von Eisenüberladung vorhersagen. Diese neue Technik könnte die Versorgung unserer Patienten mit Eisenüberladung erheblich verbessern, indem sie eine praktische und risikofreie Methode zur Bewertung der Eisenbelastung des Körpers bietet. Wir planen, diese vorläufigen Informationen in zukünftigen Studien auf diesem Gebiet anzuwenden. Letztendlich planen wir, die T2*-MRT-Messungen in Längsschnittstudien von Patienten mit Eisenüberladung zu verwenden, um sowohl den Grad ihrer Eisenbelastung zu beurteilen als auch Chelat-Therapiebehandlungen zu überwachen.

Amen Dunkelblutanwendungen sind Stand der Technik in der kardialen MRT und werden häufig angewendet. Mit der Dunkelblutzubereitung ist kein Risiko verbunden. Der Vergleich von dunklen und hellen Blutmessungen zeigt, ob beide Sequenzen ähnliche Ergebnisse liefern und ob eine Technik weniger anfällig für Herzbewegungen und damit verbundene Artefakte ist und dadurch eine höhere Genauigkeit und einen geringeren Fehler bei der Berechnung von T2* und Eisenkonzentration bietet.

Informationen über die Herzfunktion können mithilfe von MRT-Techniken erhalten werden, diese Informationen müssen jedoch in verschiedenen Populationen validiert werden, z. B. bei Patienten mit Eisenüberladung. Wenn MR-Daten eine hohe Korrelation mit Echokardiographie- und MUGA-Funktionsdaten zeigen, könnten nachfolgende Protokolle durchgeführt werden, bei denen die funktionellen Informationen mit einer MR-Messung gewonnen werden können, wodurch die Akquisition eines MUGA-Scans vermieden und die Strahlenbelastung eliminiert sowie das Protokoll gestrafft werden kann durch Fügen Sie einfach ein paar zusätzliche Messungen zu einem bereits geplanten MR-Eisenscan hinzu. Die Durchführung von Herzmessungen bei einigen Patienten mit der MRT-Technik wird es uns ermöglichen, den Einsatz dieser Technik für zukünftige und größere Studien zu erweitern.

Pulmonale Hypertonie verursacht fortschreitende Dysfunktion des rechten Ventrikels und schwere respiratorische Symptome (z. B. Dyspnoe, Hypoxämie, schlechte Belastbarkeit usw.). Die Assoziation von Myokard-Eisenablagerungen und ihre Beziehung zu pulmonaler Hypertonie wurde nicht untersucht. Pulmonale Hypertonie ist eine weit verbreitete Komplikation bei Patienten mit hämatologischen Erkrankungen, insbesondere solchen mit einer hämolytischen Komponente der Anämie. Da viele dieser Patienten mit Bluttransfusionen behandelt werden und infolgedessen eine Eisenakkumulation im Herzen entwickeln, ist die Untersuchung der Assoziation von myokardialer Hämosiderose und pulmonaler Hypertonie gerechtfertigt.

Da über die Eisenbeladung und -entladung auf zellulärer und molekularer Ebene wenig bekannt ist, schlagen wir schließlich vor, Gewebe-Microarray-Analysen an Leberbiopsieproben von Kindern mit Eisenüberladung durchzuführen. Dieses leistungsstarke Tool wird dazu beitragen, über- und unterexprimierte Gene im klinischen Szenario der Eisenbelastung und später im Rahmen der Eisenmobilisierung bei diesen überlasteten Patienten zu identifizieren. Diese Pilotstudie wird es uns ermöglichen, Unterschiede in der Genexpression von Patienten mit leichter, mittelschwerer und schwerer Eisenüberladung zu untersuchen, wie durch quantitative LIC bei Leberbiopsie bestimmt. Unser Ansatz wird die Charakterisierung der Genexpression und die Analyse von Mustern ermöglichen, die zelluläre Reaktionen auf unterschiedliche Grade von Eisenüberladung widerspiegeln. Diese Studie wird keine "normalen Leber"-Kontrollen aus unserer Bevölkerung erhalten, da Sichelzellpatienten ohne transfusionsbedingte Eisenüberladung keine klinische Indikation für eine Leberbiopsie haben. Es ist jedoch zu hoffen, dass spätere therapeutische Protokolle auch Microarray-Studien an Leberbiopsieproben umfassen werden. Auf diese Weise dient die aktuelle Microarray-Analyse als „Basislinie“ und die Patienten dienen als ihre eigenen Kontrollen für Unterschiede in der Genexpression. Dies ist besonders wichtig für jene Patienten, die sich einer erfolgreichen Chelattherapie unterziehen, die den LIC senken sollte. Insgesamt könnte ein Verständnis der genetischen und biochemischen Ereignisse, die diese Eisenbe- und -entladungsprozesse regulieren, unsere Fähigkeit, Patienten angemessen zu behandeln, erheblich verbessern.