PET-skanning av hjärnans metabolism i relation till ålder och sjukdom

Brain Physiology and Metabolism Section (BPMS) vid National Institute on Aging (NIA) och Clinical Neuroscience Program (CNP) vid National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) föreslår att studera regional hjärnfosfolipidmetabolism hos unga och gamla normala frivilliga och hos patienter med Alzheimers sjukdom. Metoden som ska användas, utvecklad från djurstudier, involverar intravenös injektion av en radiomärkt fleromättad fettsyra, [11C]arakidonsyra och mätning av regional hjärnradioaktivitet med hjälp av positronemissionstomografi (PET). En matematisk modell används för att beräkna regionala hjärninkorporeringskoefficienter k* för [11C]arachidonat i hjärnan. Dessa återspeglar hjärnsignaltransduktion och membranomsättning som involverar fosfolipider och signaltransduktion och membranomsättning som involverar fosfolipider och aktiveringen av enzymet fosfolipas A2. PET kommer också att användas i samma ämnen för att mäta regionalt cerebralt blodflöde (rCBF), en markör för hjärnans energimetabolism, med radioaktivt vatten ([150]H20). Litteraturen rapporterar att rCBF och energimetabolism minskar med åldern och minskar markant vid Alzheimers sjukdom. Vi antar att (a) vi kommer att kunna kvantifiera och avbilda inkorporering av [11C]arakidonat i den mänskliga hjärnan för första gången, (b) hos normala frivilliga kommer k* för arakidonat att korreleras på regional basis med rCBF, (c) rCBF kommer att reduceras hos de äldre jämfört med de yngre normala frivilliga, och markant reducerade hos patienter med Alzheimers sjukdom jämfört med de äldre frivilliga (kontrollerna), (d) det normala kopplingsförhållandet (regression) mellan k* och rCBF kommer att vara störd i Alzheimers sjukdom.

Detta protokoll föreslog ursprungligen att mäta hjärninkorporering av två märkta fettsyror, [11C]arakidonat och [11C]palmitat, såväl som rCBF, hos unga och gamla normala frivilliga och hos patienter med Alzheimers sjukdom, Niemann-Pick typ C sjukdom och hjärntumörer. Elva patienter med Alzheimers sjukdom har skannats med [11C]arachidonat och [150]H20, jämfört med 10 frivilliga. Det aktuella ändringsförslaget föreslår att endast [11C]arakidonat och [150]H20 ska användas i ytterligare 16 normala frivilliga, och att jämföra resultaten mellan gamla och unga grupper och patienter med Alzheimers sjukdom. En begäran om att endast studera ytterligare 16 normala frivilliga godkändes av NINDS IRB vid Continuing Review 1999 och har inte ändrats sedan dess.