Cartographie haute résolution de la phosphocréatine et de la créatine des muscles et du cerveau humains

Dans cette étude, nous visons à développer et valider une approche non invasive pour la quantification et l'imagerie du métabolisme énergétique, sans agents de contraste, sur des scanners IRM cliniques largement disponibles. En bref, cette technique permet une imagerie spécifique et sélective du métabolite énergétique phosphocréatine (PCr), in vivo et de manière non invasive. La PCr est l'un des phosphates à haute énergie prédominants présents dans le cerveau et les muscles et qui est altéré par des maladies courantes. Bien que le métabolisme énergétique et la PCr jouent un rôle vital dans l'homéostasie cellulaire, il n'existe actuellement aucun test de diagnostic de routine pour quantifier ou cartographier de manière non invasive la distribution de la PCr avec une résolution spatiale ou/et un temps de balayage cliniquement acceptables. Ici, nous démontrons que les protons de guanidinium échangeables de concentration millimolaire PCr peuvent être exploités pour le détecter via le signal de l'eau en IRM avec une sensibilité considérablement améliorée (signal molaire) à l'aide de l'IRM de transfert de saturation par échange chimique (CEST), et sa concentration peut être quantifiée à l'aide un réseau de neurones artificiels (ANN). Cette nouvelle technique, baptisée ANNCEST, nous a permis d'obtenir une carte PCr haute résolution sur le muscle squelettique humain en 1,5 min, sur un scanner IRM clinique 3T équipé uniquement de la configuration IRM standard. Pour mettre cela dans une perspective plus large, le métabolisme énergétique est essentiel à la viabilité cellulaire et est altéré par de nombreuses maladies acquises et héréditaires courantes. ANNCEST est sans doute le premier à utiliser des scanners IRM largement disponibles pour imager de manière non invasive le métabolisme énergétique des tissus de la PCr, et aurait donc séduit un large lectorat de scientifiques et de cliniciens intéressés par la neurologie, les dystrophies musculaires et les myopathies ainsi que la cardiologie, pour n'en nommer que quelques-uns. .