Vergelijking van een nieuwe techniek voor het meten van de insulineresistentie door scintigrafie met de referentietechniek (GLUCIMAG2)

Momenteel heeft diabetes mellitus type II epidemische niveaus bereikt in de wereld. Bovendien is de voorspelling voor het jaar 2030 nog alarmerender. Insulineresistentie, gekenmerkt door een verminderde cellulaire gevoeligheid voor insuline in insulinegevoelige organen, is een centraal kenmerk van het metabool syndroom en een risicofactor voor diabetes type 2. Het uiterlijk ervan kan enkele jaren voorafgaan aan de diagnose van echte diabetes. Insulineresistentie resulteert in verminderde membraantranslocatie van GLUT-4, het hele moleculaire mechanisme blijft onduidelijk. Momenteel is er geen eenvoudig hulpmiddel om de insulineresistentie te meten. De gouden standaardtechniek blijft de hyperinsulinemische euglycemische klem. Door de complexiteit en lengte van deze techniek is deze echter ongeschikt voor routinematig klinisch gebruik. Er zijn veel methoden of indexen voorgesteld om de insulineresistentie bij de mens te beoordelen, maar geen enkele is voldoende relevant gebleken om in klinisch gebruik te worden gebruikt. Bovendien zijn al deze klinische metingen gericht op de opname van glucose in het hele lichaam, maar een nauwkeurige en handige procedure voor het meten van insulineresistentie per orgaan zou interessant zijn. Er zijn inderdaad steeds meer aanwijzingen dat insulineresistentie een primaire etiologische factor is bij de ontwikkeling van niet-ischemisch hartfalen (HF), een ander groeiend probleem voor de volksgezondheid.

Nucleaire beeldvorming biedt interessante methoden om insulineresistentie te meten met behulp van Positron Emission Tomographic (PET) tracer. Twee glucose-analogen [18F]2-fluor-2-deoxy-D-glucose (FDG) en [11Cl-30methyl-n-glucose (3-OMG) zijn gebruikt om niet-invasief de cellulaire opname van glucose te evalueren met behulp van PET-technieken voor verscheidene organen zoals het hart, de bloed-hersenbarrière van de skeletspieren en de lever. [18F] 2-fluor-2-deoxy-D-glucose (FDG), het meest gebruikte om het glucosemetabolisme bij mensen te bestuderen, maakt het mogelijk het glucosetransport en de fosforylering ervan te schatten. Er zijn een aantal kinetische modelleringsbenaderingen gebruikt voor de kwantificering van glucosegebruikssnelheden met behulp van FDG. FDG wordt getransporteerd en gefosforyleerd als natieve glucose, maar voor de berekening van de glucoseopname en het metabolisme is het gebruik van correctiefactoren vereist voor elk proces dat is samengevoegd tot een samengevoegde constante. De belangrijkste beperking van deze benaderingen is dat kwantificering van het glucosemetabolisme de kennis vereist van de samengevoegde constante, een factor die het kinetische gedrag van FDG relateert aan natuurlijk voorkomende glucose in termen van de relatieve affiniteit van elk molecuul voor de trans-sarcolemmale transporter en voor hexokinase. Helaas varieert de waarde van de samengevoegde constante bij mensen onder verschillende fysiologische en pathofysiologische omstandigheden, en metabole beeldvorming met PET vereist standaardisatie van metabole omstandigheden door hyperinsulinemische euglycemische klem. 3-OMG verschijnt als een ideale glucose-analoog om transmembraantransport te onderzoeken. Vanwege de korte halfwaardetijd van de 11C (t1/2 = 20 min), kan deze analoog echter alleen worden gebruikt in klinische instellingen in de nabijheid van een cyclotron en die toegang hebben tot PET-apparaten.

Volgens deze kennis hebben de onderzoekers een originele verbinding ontwikkeld, [123I] 6-deoxy-6-iodo-D-glucose (6DIG), als tracer van glucosetransport equivalent aan 3-OMG, de referentietracer. 6-DIG is eerder gebruikt om IR in vivo te meten en de onderzoekers brengen deze meettechniek over op de mens, perfect gevalideerd bij dieren. Eerder hebben ze melding gemaakt van het eerste gebruik van een potentiële single-photon-emissie computertomografie (SPECT) -tracer om basaal en insuline-gestimuleerd glucosetransport niet-invasief te bestuderen. In een fase I van ontwikkeling gebruiken ze een nieuwe nucleaire sonde die een gejodeerde tracer van glucosetransport gebruikt voor klinische toepassing en specifieke beeldverwerking om de insulineresistentie van het hart te beoordelen bij gezonde of diabetespatiënten. De resultaten bij menselijke proefpersonen laten zien dat deze techniek snel een insulineresistentie-index (verhoudingsscintigrafiemeting van glucosetransport in het hart voor en na infusie van insuline) oplevert in een eenvoudige procedure, wat nieuwe mogelijkheden opent voor screening voor pre-diabetische patiënten.