Aivojen aineenvaihdunnan PET-skannaus suhteessa ikään ja sairauksiin

Kansallisen ikääntymisinstituutin (NIA) aivofysiologian ja aineenvaihduntaosasto (BPMS) ja National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) kliininen neurotiedeohjelma (CNP) ehdottavat alueellisen aivojen fosfolipidiaineenvaihdunnan tutkimista nuorilla ja vanhoilla normaaleilla vapaaehtoisilla ja Alzheimerin tautia sairastavilla potilailla. Eläinkokeista kehitetty käytettävä menetelmä sisältää radioaktiivisesti leimatun monityydyttymättömän rasvahapon [11C]arakidonihapon suonensisäisen injektion ja aivojen alueellisen radioaktiivisuuden mittaamisen positroniemissiotomografialla (PET). Matemaattista mallia käytetään laskemaan [11C]arakidonaatin aivoihin alueelliset inkorporaatiokertoimet k*. Nämä heijastavat aivojen signaalinvälitystä ja kalvon vaihtuvuutta, johon liittyy fosfolipidejä, sekä signaalinvälitystä ja kalvon kiertoa, joihin liittyy fosfolipidejä ja entsyymin, fosfolipaasi A2:n, aktivaatiota. Samoilla koehenkilöillä PET:tä käytetään myös alueellisen aivoverenkierron (rCBF) mittaamiseen radioaktiivisella vedellä ([150]H20). Kirjallisuudessa kerrotaan, että rCBF ja energia-aineenvaihdunta heikkenevät iän myötä ja vähenevät huomattavasti Alzheimerin taudissa. Oletamme, että (a) pystymme määrittämään ja kuvaamaan [11C]arakidonaatin liittämisen ihmisen aivoihin ensimmäistä kertaa, (b) normaaleissa vapaaehtoisissa arakidonaatin k* korreloi alueellisesti rCBF:n kanssa, (c) rCBF vähenee vanhemmilla verrattuna nuorempiin normaaleihin vapaaehtoisiin ja huomattavasti vähemmän Alzheimerin tautia sairastavilla potilailla verrattuna vanhempiin vapaaehtoisiin (kontrollit), (d) normaali kytkentä (regressio) suhde k*:n ja rCBF:n välillä on häiriintynyt Alzheimerin taudissa.

Tässä protokollassa alun perin ehdotettiin kahden leimatun rasvahapon, [11C]arakidonaatin ja [11C]palmitaatin, sekä rCBF:n aivoihin liittymisen mittaamista nuorilla ja vanhoilla normaaleilla vapaaehtoisilla sekä potilailla, joilla on Alzheimerin tauti, Niemann-Pickin tyypin C tauti ja aivokasvaimet. Yksitoista Alzheimerin tautia sairastavaa potilasta on skannattu käyttämällä [11C]arakidonaattia ja [150]H20:ta verrattuna 10 vapaaehtoiseen. Nykyisessä tarkistuksessa ehdotetaan käytettäväksi vain [11C]arakidonaattia ja [150]H20:tä 16 muussa normaalissa vapaaehtoisessa ja vertaillaan tuloksia vanhojen ja nuorten ryhmien ja Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden välillä. NINDS IRB hyväksyi pyynnön tutkia vain 16 muuta normaalia vapaaehtoista Continuing Reviewissa vuonna 1999, eikä se ole muuttunut sen jälkeen.