Scansione PET del metabolismo cerebrale in relazione all'età e alla malattia

La Brain Physiology and Metabolism Section (BPMS) del National Institute on Aging (NIA) e il Clinical Neuroscience Program (CNP) del National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) propongono di studiare il metabolismo regionale dei fosfolipidi cerebrali in giovani e anziani normali volontari e nei pazienti con malattia di Alzheimer. Il metodo da impiegare, sviluppato da studi sugli animali, prevede l'iniezione endovenosa di un acido grasso polinsaturo radiomarcato, l'acido arachidonico [11C] e la misurazione della radioattività cerebrale regionale mediante tomografia a emissione di positroni (PET). Un modello matematico viene utilizzato per calcolare i coefficienti regionali di incorporazione cerebrale k* di [11C]arachidonato nel cervello. Questi riflettono la trasduzione del segnale cerebrale e il ricambio di membrana che coinvolge i fosfolipidi e la trasduzione del segnale e il ricambio di membrana che coinvolgono i fosfolipidi e l'attivazione dell'enzima fosfolipasi A2. La PET verrà inoltre utilizzata negli stessi soggetti per misurare il flusso ematico cerebrale regionale (rCBF), un marker del metabolismo energetico cerebrale, con acqua radioattiva ([150]H20). La letteratura riporta che l'rCBF e il metabolismo energetico diminuiscono con l'età e sono marcatamente ridotti nella malattia di Alzheimer. Ipotizziamo che (a) saremo in grado di quantificare e incorporare l'immagine di [11C]arachidonato nel cervello umano per la prima volta, (b) in volontari normali, k* per l'arachidonato sarà correlato su base regionale con rCBF, (c) il rCBF sarà ridotto nei volontari più anziani rispetto ai volontari normali più giovani e marcatamente ridotto nei pazienti con malattia di Alzheimer rispetto ai volontari più anziani (controlli), (d) la normale relazione di accoppiamento (regressione) tra k* e rCBF sarà disturbato nella malattia di Alzheimer.

Questo protocollo proponeva originariamente di misurare l'incorporazione cerebrale di due acidi grassi marcati, [11C]arachidonato e [11C]palmitato, nonché rCBF, in volontari normali giovani e anziani e in pazienti con malattia di Alzheimer, malattia di Niemann-Pick di tipo C e tumori cerebrali. Undici pazienti con malattia di Alzheimer sono stati sottoposti a scansione utilizzando [11C]arachidonato e [150]H20, rispetto a 10 volontari. L'attuale emendamento propone di utilizzare solo [11C]arachidonato e [150]H20 in 16 volontari normali aggiuntivi e di confrontare i risultati tra gruppi anziani e giovani e pazienti con malattia di Alzheimer. Una richiesta di studiare solo 16 volontari normali aggiuntivi è stata approvata dal NINDS IRB durante la Continuing Review nel 1999 e da allora non è cambiata.