Insuliiniresistenssin uuden mittaustekniikan vertailu skintigrafialla vertailutekniikan kanssa (GLUCIMAG2)

Tällä hetkellä tyypin II diabetes mellitus on saavuttanut epidemian tason maailmassa. Lisäksi ennuste vuodelle 2030 on vielä hälyttävämpi. Insuliiniresistenssi, jolle on ominaista masentunut solujen herkkyys insuliinille herkissä elimissä, on metabolisen oireyhtymän keskeinen piirre ja tyypin 2 diabeteksen riskitekijä. Sen esiintyminen voi edeltää todellisen diabeteksen diagnoosia useita vuosia. Insuliiniresistenssi johtaa GLUT-4:n vähentyneeseen kalvotranslokaatioon, koko molekyylimekanismi jää epäselväksi. Tällä hetkellä ei ole olemassa yksinkertaista työkalua insuliiniresistenssin mittaamiseen. Kultastandarditekniikka on edelleen hyperinsulineminen euglykeeminen puristin. Tämän tekniikan monimutkaisuuden ja pituuden vuoksi se ei kuitenkaan sovellu rutiininomaiseen kliiniseen käyttöön. Ihmisten insuliiniresistenssin arvioimiseksi on ehdotettu monia menetelmiä tai indeksejä, mutta yksikään ei ole osoittanut riittävää merkitystä käytettäväksi kliinisessä käytössä. Lisäksi kaikki nämä kliiniset mittaukset keskittyvät koko kehon glukoosin imeytymiseen, mutta tarkka ja kätevä menetelmä insuliiniresistenssin mittaamiseksi elimittain olisi mielenkiintoinen. Itse asiassa on yhä enemmän todisteita insuliiniresistenssistä ensisijaisena etiologisena tekijänä ei-iskeemisen sydämen vajaatoiminnan (HF) kehittymisessä, joka on toinen kasvava kansanterveysongelma.

Ydinkuvaus tarjoaa mielenkiintoisia menetelmiä insuliiniresistenssin mittaamiseen käyttämällä Positron Emission Tomographic (PET) -merkkiainetta. Kahta glukoosianalogia [18F]2-fluori-2-deoksi-D-glukoosi (FDG) ja [11Cl-30metyyli-n-glukoosi (3-OMG) on käytetty glukoosin soluunoton noninvasiivisessa arvioinnissa käyttämällä PET-tekniikoita useissa tapauksissa. elimet, kuten sydän, luustolihasten veri-aivoeste ja maksa. [18F] 2-fluori-2-deoksi-D-glukoosi (FDG), yleisimmin käytetty glukoosin aineenvaihdunnan tutkimiseen ihmisillä, mahdollistaa glukoosin kuljetuksen ja sen fosforylaation arvioinnin. Glukoosin käyttöasteiden kvantifiointiin FDG:tä käyttämällä on käytetty useita kineettisiä mallinnusmenetelmiä. FDG kuljetetaan ja fosforyloituu natiivina glukoosina, mutta glukoosin oton ja aineenvaihdunnan laskeminen edellyttää korjauskertoimien käyttöä jokaisessa prosessissa, joka yhdistetään niputettuun vakioon. Näiden lähestymistapojen suurin rajoitus on se, että glukoosin aineenvaihdunnan kvantifiointi vaatii tietoa tiivistetystä vakiosta, tekijästä, joka liittää FDG:n kineettisen käyttäytymisen luonnollisesti esiintyvään glukoosiin kunkin molekyylin suhteellisen affiniteetin suhteen transsarkolemaalien kuljettajalle ja heksokinaasille. Valitettavasti tiivistetyn vakion arvo ihmisillä erilaisissa fysiologisissa ja patofysiologisissa olosuhteissa vaihtelee, ja metabolinen kuvantaminen PET:llä vaatii aineenvaihduntaolosuhteiden standardointia hyperinsulineemisella euglykeemisellä puristuksella. 3-OMG näyttää olevan ihanteellinen glukoosianalogi transmembraanikuljetuksen tutkimiseen. 11C:n lyhyen puoliintumisajan (t1/2 = 20 min) vuoksi tätä analogia voidaan kuitenkin käyttää vain kliinisissä laitoksissa syklotronin välittömässä läheisyydessä ja joissa on pääsy PET-laitteisiin.

Näiden tietojen mukaan tutkijat ovat kehittäneet alkuperäisen yhdisteen, [123I]-6-deoksi-6-jodi-D-glukoosin (6DIG), glukoosin kuljetuksen merkkiaineeksi, joka vastaa vertailumerkkiainetta 3-OMG:tä. 6-DIG:tä on aiemmin käytetty IR:n mittaamiseen in vivo, ja tutkijat siirtävät tämän mittaustekniikan ihmiselle, joka on täydellisesti validoitu eläimillä. Aiemmin he ovat raportoineet käyttäneensä ensimmäistä kertaa mahdollista yhden fotonin emissiotietokonetomografia (SPECT) -merkkiainetta perus- ja insuliinistimuloidun glukoosin kuljetuksen tutkimiseen ei-invasiivisesti. Kehitysvaiheessa I he käyttävät uutta ydinkoetinta, jossa käytetään jodattua glukoosin kuljetuksen merkkiainetta kliiniseen käyttöön ja spesifiseen kuvantamiskäsittelyyn sydämen insuliiniresistenssin arvioimiseksi terveillä tai diabeettisilla koehenkilöillä. Ihmisillä saadut tulokset osoittavat, että tämä tekniikka tarjoaa nopeasti insuliiniresistenssin indeksin (sydämen glukoosin kuljetuksen suhdetuikemittaus ennen insuliinin infuusiota ja sen jälkeen) yksinkertaisessa menettelyssä, mikä avaa uusia mahdollisuuksia esidiabeettisten potilaiden seulomiseen.