I disordini metabolici svolgono un ruolo centrale in molte condizioni comuni, tra cui l’Alzheimer, la depressione, il diabete e il cancro, che richiedono procedure diagnostiche affidabili e non invasive. Fino ad ora, le sostanze radioattive sono state somministrate come parte del processo di mappatura del metabolismo del glucosio nel cervello.
Ora, un team di ricerca di MedUni Vienna ha sviluppato un approccio completamente nuovo alla risonanza magnetica (MRI). Utilizzando una soluzione di glucosio innocua , la procedura genera risultati affidabili e, in linea di principio, può essere utilizzata con tutti i comuni scanner MRI. I risultati dello studio sono stati appena pubblicati sulla rivista Nature Biomedical Engineering .
Lo studio ha esaminato, e ha notevolmente migliorato, le attuali procedure diagnostiche per mappare il metabolismo del glucosio nel cervello. I risultati sono stati generati misurando più volte i livelli di glucosio nel sangue e i prodotti metabolici in soggetti sani durante un periodo di circa 90 minuti. Contrariamente alle procedure esistenti, i soggetti non hanno ricevuto glucosio radiomarcato ma una quantità di una soluzione di glucosio innocua equivalente a una lattina di una bibita gassata. Poiché questa sostanza non produce un segnale diretto per il metodo di imaging RM utilizzato, le concentrazioni e il metabolismo del glucosio sono stati misurati indirettamente in base alla diminuzione dell’intensità del segnale per il prodotto in esame.
“Il vantaggio principale di questo metodo indiretto è che può essere utilizzato su altri dispositivi RM senza alcuna difficoltà, poiché non sono richiesti componenti hardware aggiuntivi, come nel caso di altri approcci comparabili”, ha spiegato il ricercatore principale Wolfgang Bogner del Dipartimento di Imaging biomedico e terapia guidata dalle immagini presso MedUni Vienna, evidenziando il significato clinico dei risultati della ricerca.
Ampia gamma di potenziali applicazioni
Condotto da ricercatori del Dipartimento di Psichiatria e Psicoterapia e del Dipartimento di Medicina III presso MedUni Vienna, lo studio ha utilizzato lo scanner MRI a 7 Tesla ad alte prestazioni dell’università. Il dispositivo è entrato in funzione nel 2008 ed è tuttora l’unico scanner RM ad altissimo campo disponibile in Austria. Wolfgang Bogner e il suo team hanno già dimostrato che il nuovo approccio funziona anche con gli scanner RM a 3 Tesla.
“È stato un passo importante, perché i sistemi RM 3T sono estremamente diffusi nelle applicazioni cliniche”, ha affermato Fabian Niess, autore principale di uno studio di follow-up pubblicato su Investigative Radiology .
Ulteriori studi necessari per confermare i risultati
Le anomalie nel metabolismo del glucosio sono una caratteristica di molte malattie comuni. È già noto che le cellule cancerose e tumorali consumano quantità di glucosio molto maggiori rispetto alle cellule normali , un effetto su cui i medici possono capitalizzare durante la diagnosi e la localizzazione dei tumori.
Attualmente, questo viene fatto mediante tomografia a emissione di positroni in combinazione con tomografia computerizzata (PET-CT), in cui ai pazienti deve essere iniettata una piccola quantità di glucosio radioattivo. Tuttavia, i risultati dovranno essere verificati in ulteriori studi prima che il nuovo metodo meno invasivo sviluppato presso MedUni Vienna possa essere utilizzato a beneficio dei pazienti.
Ulteriori informazioni: Petr Bednarik et al, imaging spettroscopico di risonanza magnetica 1H del glucosio deuterato e del metabolismo dei neurotrasmettitori a 7 T nel cervello umano, Nature Biomedical Engineering (2023). DOI: 10.1038/s41551-023-01035-z
Fabian Niess et al, Imaging spettroscopico di risonanza magnetica 1H tridimensionale non invasiva del metabolismo del glucosio e dei neurotrasmettitori nel cervello umano utilizzando l’etichettatura del deuterio a 3T, radiologia investigativa (2023). DOI: 10.1097/RLI.0000000000000953