Caracterización optoacústica del flujo sanguíneo intestinal posprandial (NEPOMUC)

El tracto gastrointestinal cumple esencialmente dos funciones principales: digestión y absorción de los alimentos, y barrera física e inmunológica contra las influencias ambientales. Estas funciones básicas dependen críticamente del flujo sanguíneo esplácnico tanto a nivel macrovascular como microvascular. En particular, los avances en biología vascular han revelado un papel central e intrincado de la circulación sanguínea en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII).

Hasta ahora, los cambios en el flujo sanguíneo se han utilizado como marcadores indirectos de actividad inflamatoria alterada en el intestino, por ejemplo, mediante detección ecográfica Doppler. El tomógrafo optoacústico multiespectral (MSOT) permite obtener imágenes cuantitativas no invasivas de la composición molecular de los tejidos diana. En MSOT, similar a la ecografía convencional, se coloca un transductor sobre la piel, pero la energía se envía al tejido por medio de luz láser en el espectro infrarrojo cercano en lugar de ondas de ultrasonido. Esto conduce a una alternancia constante de expansiones y contracciones mínimas (expansión termoelástica) de componentes o moléculas de tejido individuales. Las ondas ultrasónicas resultantes pueden ser detectadas posteriormente por la misma unidad de examen. Estudios previos han demostrado que la determinación cuantitativa de la hemoglobina puede proporcionar información sobre el flujo sanguíneo y la actividad inflamatoria en el intestino de pacientes adultos con enfermedad de Crohn. En particular, la distinción entre los niveles de actividad de la enfermedad (remisión/bajo/moderado/alto) es prometedora para ahorrar medidas invasivas en el futuro a la hora de evaluar la progresión de la enfermedad.

Además de los procesos inflamatorios, la ingesta de alimentos también provoca fluctuaciones en el flujo sanguíneo regional en el tracto gastrointestinal. Esto se manifiesta como hiperemia posprandial, que ocurre secuencialmente en las diferentes secciones del tracto gastrointestinal desde oral hasta aboral.

El curso temporal de la hiperemia posprandial en las diferentes secciones del tracto gastrointestinal se ha investigado científicamente en muchos estudios. Si bien se puede detectar un aumento en el flujo sanguíneo en el estómago y el duodeno después de 30 a 60 minutos, la hiperemia posprandial tarda mucho más en detectarse en las áreas utilizadas para medir la actividad inflamatoria con MSOT en la EII, como el íleon terminal y el colon sigmoide. . Un aumento en el flujo sanguíneo en el íleon se puede medir después de 120 minutos como mínimo, y la llegada del quimo al colon y el aumento local del flujo sanguíneo que lo acompaña se produce después de aproximadamente 240-300 minutos.

No está claro si esta hiperemia posprandial puede conducir a un cambio y aumento potencial en la señal de hemoglobina optoacústica de la pared intestinal, lo que resulta en señales de MSOT falsamente altas en la determinación de la actividad inflamatoria. Este estudio investiga las influencias de una dieta estandarizada en la señal MSOT de la pared intestinal utilizando un diseño longitudinal. Las señales optoacústicas se compararán entre sujetos en ayunas y posprandiales. Debido a que el aumento posprandial en el flujo sanguíneo intestinal es predominantemente el resultado de la presencia local de quimo en el intestino, una determinación simultánea del tránsito intestinal de quimo durante la medición de MSOT sería útil para validar si los cambios posprandiales en las señales de MSOT son atribuibles a la hiperemia en el intestino. segmento intestinal correspondiente. Además de obtener imágenes de la hemoglobina, MSOT permite la detección de cromóforos exógenos (es decir, tintes). En este estudio, se utilizará la administración oral del colorante verde de indocianina no absorbible (ICG) para la identificación no invasiva del quimo. La combinación de cromóforos exógenos y endógenos permite la colocalización y el registro precisos de los patrones de flujo sanguíneo de la pared intestinal y el tránsito del quimo. Esta información permite un mapeo anatómico preciso de las influencias que interfieren en la determinación de hemoglobina usando MSOT.