PET-skanning av hjernemetabolisme i forhold til alder og sykdom

Brain Physiology and Metabolism Section (BPMS) ved National Institute on Aging (NIA) og Clinical Neuroscience Program (CNP) ved National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) foreslår å studere regional hjernefosfolipidmetabolisme hos unge og gamle normale frivillige og hos pasienter med Alzheimers sykdom. Metoden som skal brukes, utviklet fra dyrestudier, involverer intravenøs injeksjon av en radiomerket flerumettet fettsyre, [11C]arakidonsyre og måling av regional hjerneradioaktivitet ved bruk av positronemisjonstomografi (PET). En matematisk modell brukes til å beregne regionale hjerneinkorporeringskoeffisienter k* av [11C]arachidonat inn i hjernen. Disse reflekterer hjernesignaltransduksjon og membranomsetning som involverer fosfolipider og signaltransduksjon og membranomsetning som involverer fosfolipider og aktivering av enzymet, fosfolipase A2. PET vil også bli brukt i de samme fagene for å måle regional cerebral blodstrøm (rCBF), en markør for hjernens energimetabolisme, med radioaktivt vann ([150]H20). Litteraturen rapporterer at rCBF og energimetabolismen avtar med alderen og reduseres markant ved Alzheimers sykdom. Vi antar at (a) vi vil være i stand til å kvantifisere og avbilde inkorporering av [11C]arakidonat i den menneskelige hjernen for første gang, (b) hos normale frivillige vil k* for arakidonat være korrelert på regional basis med rCBF, (c) rCBF vil bli redusert hos de eldre sammenlignet med de yngre normale frivillige, og markant redusert hos pasienter med Alzheimers sykdom sammenlignet med de eldre frivillige (kontroller), (d) den normale koblings (regresjon) forholdet mellom k* og rCBF vil være forstyrret i Alzheimers sykdom.

Denne protokollen foreslo opprinnelig å måle hjerneinkorporering av to merkede fettsyrer, [11C]arachidonat og [11C]palmitat, samt rCBF, hos unge og gamle normale frivillige, og hos pasienter med Alzheimers sykdom, Niemann-Pick Type C sykdom og hjernesvulster. Elleve pasienter med Alzheimers sykdom er skannet med [11C]arachidonate og [150]H20, sammenlignet med 10 frivillige. Den gjeldende endringen foreslår å bruke bare [11C]arakidonat og [150]H20 i 16 ekstra normale frivillige, og å sammenligne resultatene mellom gamle og unge grupper og pasienter med Alzheimers sykdom. En forespørsel om å studere bare 16 ekstra normale frivillige ble godkjent av NINDS IRB ved Continuing Review i 1999, og har ikke endret seg siden den gang.