Az emberi izom és agy nagy felbontású foszfokreatin és kreatin feltérképezése

Ebben a tanulmányban egy noninvazív megközelítés kidolgozása és validálása az energia-anyagcsere számszerűsítésére és leképezésére, kontrasztanyagok nélkül, széles körben elérhető klinikai MRI-szkennereken. Röviden, ez a technika lehetővé teszi a foszfokreatin (PCr) energiametabolit specifikus és szelektív képalkotását in vivo és nem invazív módon. A PCr az agyban és az izmokban jelenlévő, túlnyomórészt nagy energiájú foszfátok egyike, amelyet a gyakori betegségek megváltoztatnak. Bár az energiametabolizmus és a PCr létfontosságú szerepet játszik a sejt homeosztázisában, jelenleg nincsenek rutin diagnosztikai tesztek, amelyek klinikailag elfogadható térbeli felbontással és/vagy szkennelési idővel nem invazív módon számszerűsítenék vagy feltérképeznék a PCr eloszlását. Itt bemutatjuk, hogy a millimoláris koncentrációjú PCr kicserélhető guanidinium protonjai felhasználhatók a vízjelen keresztül történő kimutatására MRI-ben, nagymértékben megnövelt érzékenységgel (moláris jel) kémiai cseretelítési transzfer (CEST) MRI segítségével, és koncentrációja mennyiségileg meghatározható mesterséges neurális hálózat (ANN). Ez az új, ANNCEST névre keresztelt technika lehetővé tette számunkra, hogy 1,5 percen belül nagy felbontású PCr-térképet kapjunk emberi vázizomzatról egy 3T klinikai MRI-szkennerrel, amely csak a szabványos MRI-beállítással van felszerelve. Tágabb perspektívába helyezve, az energia-anyagcsere kritikus a sejtek életképessége szempontjából, és számos gyakori szerzett és öröklött betegség megváltoztatja. Az ANCEST vitathatatlanul az első, amely széles körben elérhető MRI-szkennereket használ a PCr szöveti energia-metabolizmusának non-invazív leképezésére, és így a neurológia, az izomdisztrófiák és -myopathiák, valamint a kardiológia iránt érdeklődő tudósok és klinikusok széles olvasóközönsége számára vonzó lenne, hogy csak néhányat említsünk. .