Badanie PET metabolizmu mózgu w zależności od wieku i choroby

Sekcja Fizjologii i Metabolizmu Mózgu (BPMS) Narodowego Instytutu ds. Starzenia się (NIA) oraz Program Neuronauki Klinicznej (CNP) Narodowego Instytutu Zaburzeń Neurologicznych i Udarów Mózgu (NINDS) proponują zbadanie regionalnego metabolizmu fosfolipidów mózgu u młodych i starych normalnych ochotników i pacjentów z chorobą Alzheimera. Stosowana metoda, opracowana na podstawie badań na zwierzętach, obejmuje dożylne wstrzyknięcie znakowanego radioaktywnie wielonienasyconego kwasu tłuszczowego, kwasu [11C]arachidonowego i pomiar regionalnej radioaktywności mózgu za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Do obliczenia regionalnych współczynników włączania k* [11C]arachidonianu do mózgu zastosowano model matematyczny. Odzwierciedlają one transdukcję sygnału mózgowego i obrót błony z udziałem fosfolipidów oraz transdukcję sygnału i obrót błony z udziałem fosfolipidów i aktywację enzymu, fosfolipazy A2. PET będzie również stosowany u tych samych pacjentów do pomiaru regionalnego mózgowego przepływu krwi (rCBF), markera metabolizmu energetycznego mózgu, z radioaktywną wodą ([150]H2O). Literatura podaje, że rCBF i metabolizm energetyczny zmniejszają się wraz z wiekiem i są znacznie zmniejszone w chorobie Alzheimera. Stawiamy hipotezę, że (a) będziemy w stanie po raz pierwszy określić ilościowo i zobrazować włączenie arachidonianu [11C] do ludzkiego mózgu, (b) u zdrowych ochotników k* dla arachidonianu będzie skorelowane regionalnie z rCBF, (c) rCBF będzie zmniejszone u starszych w porównaniu z młodszymi zdrowymi ochotnikami i znacznie zmniejszone u pacjentów z chorobą Alzheimera w porównaniu ze starszymi ochotnikami (grupa kontrolna), (d) normalna relacja sprzężenia (regresja) między k * i rCBF będzie zaburzony w chorobie Alzheimera.

Protokół ten pierwotnie proponowany do pomiaru włączania do mózgu dwóch znakowanych kwasów tłuszczowych, [11C]arachidonianu i [11C]palmitynianu, jak również rCBF, u młodych i starych zdrowych ochotników oraz u pacjentów z chorobą Alzheimera, chorobą Niemanna-Picka typu C i nowotwór mózgu. Jedenastu pacjentów z chorobą Alzheimera zostało przeskanowanych przy użyciu [11C]arachidonianu i [150]H2O, w porównaniu z 10 ochotnikami. Obecna poprawka proponuje stosowanie tylko [11C]arachidonianu i [150]H2O u 16 dodatkowych zdrowych ochotników oraz porównanie wyników między starymi i młodymi grupami oraz pacjentami z chorobą Alzheimera. Prośba o zbadanie tylko 16 dodatkowych normalnych ochotników została zatwierdzona przez NINDS IRB podczas przeglądu ciągłego w 1999 r. i od tego czasu nie uległa zmianie.