Fosfocreatina de alta resolução e mapeamento de creatina do músculo e cérebro humanos

Neste estudo, pretendemos desenvolver e validar uma abordagem não invasiva para quantificar e gerar imagens do metabolismo energético, sem agentes de contraste, em scanners de ressonância magnética amplamente disponíveis. Resumidamente, esta técnica permite imagens específicas e seletivas do metabólito energético fosfocreatina (PCr), in vivo e de forma não invasiva. A PCr é um dos fosfatos de alta energia predominantes presentes no cérebro e nos músculos e que é alterada por doenças comuns. Embora o metabolismo energético e a PCr desempenhem um papel vital na homeostase celular, atualmente não há testes diagnósticos de rotina para quantificar ou mapear de forma não invasiva a distribuição da PCr com resolução espacial clinicamente aceitável e/ou tempo de varredura. Aqui, demonstramos que os prótons de guanidínio trocáveis ​​de PCr de concentração milimolar podem ser explorados para detectá-lo através do sinal de água em MRI com sensibilidade bastante aprimorada (sinal molar) usando transferência de saturação de troca química (CEST) MRI, e sua concentração pode ser quantificada usando uma rede neural artificial (ANN). Essa nova técnica, chamada de ANNCEST, nos permitiu obter um mapa de PCr de alta resolução no músculo esquelético humano em 1,5 min, em um scanner de ressonância magnética clínica 3T equipado apenas com a configuração padrão de ressonância magnética. Para colocar isso em uma perspectiva mais ampla, o metabolismo energético é crítico para a viabilidade celular e é alterado por muitas doenças comuns adquiridas e hereditárias. O ANNCEST é indiscutivelmente o primeiro a usar scanners de ressonância magnética amplamente disponíveis para obter imagens não invasivas do metabolismo energético do tecido de PCr e, portanto, atrairia um amplo público de cientistas e clínicos interessados ​​em neurologia, distrofias musculares e miopatias, bem como cardiologia, para citar alguns .