211service.com
Bildgebung der Cholesterinansammlung im Herzen
Forscher haben einen neuen medizinischen Bildgebungsmarker entwickelt, der speziell auf Bereiche mit Cholesterinaufbau abzielt und diese beleuchtet. Der Marker liefert klare Bilder von Cholesterin-Plaques aus den Blutgefäßen und könnte eines Tages dazu beitragen, Herzinfarkte und andere kardiale Ereignisse zu verhindern.
Cholesterin beobachten: Forscher haben ein neues bildgebendes Molekül entwickelt, das durch MRT nachweisbar ist und die Ansammlung von Cholesterin in Blutgefäßen hervorheben kann. Das Molekül ahmt die Form von High-Density-Lipoprotein (HDL) nach und besteht aus einer äußeren Phospholipidschicht (orange, blaue und rote Punkte), die eine Peptidschicht (Spiralen) umgibt.
Keine der uns zur Verfügung stehenden Technologien untersucht direkt, was in Gefäßen passiert, und zwei Drittel der Herzinfarkte treten in Gefäßen auf, sagt Zahi Fayad, Professor für Medizin und Radiologie am Berg Sinai, der die Forschung leitete.
Heute verwenden Kardiologen eine Vielzahl von Instrumenten, um das Herz zu untersuchen. MRT- und CT-Scans liefern nicht-invasive Bilder des Ausmaßes der Plaquebildung in Blutgefäßen, obwohl sie die problematischsten Arten von Plaques nicht unterscheiden können. Kardiologen fehlen jedoch eine nicht-invasive Methode, um ein detailliertes Bild von Plaque zu erhalten.
Die wahre Gefahr von Herzinfarkten liegt im Aufreißen instabiler Plaques, nicht unbedingt dicker Plaques, sagt David Cormode, ein Postdoktorand am Mount Sinai, der an der Entwicklung des Kontrastmittels mitgewirkt hat. Instabile Plaques sind extrem dünn und schwer im Detail abzubilden.
Eine direkte Markierung der Plaque in den Blutgefäßen mit einem MRT-nachweisbaren Marker, einem sogenannten Kontrastmittel, könnte ein besseres Bild liefern. Es war jedoch eine Herausforderung, diese Moleküle durch die Gefäßauskleidung zu bringen. Neue Forschungen zeigen, dass Kontrastmittel, die ein natürliches Molekül nachahmen – High-Density-Lipoprotein (HDL) oder gutes Cholesterin – den Zweck erfüllen könnten. Normalerweise passiert HDL die Arterien und bindet sich an Low-Density-Lipoprotein (LDL) oder schlechtes Cholesterin, das es aus den Arterien zur Leber transportiert.
Fayad und seine Kollegen entwickelten eine synthetische Version von HDL und fügten Gadolinium hinzu, eine Standardchemikalie, die durch MRT nachweisbar ist. Sie injizierten das Markierungsmolekül mit und ohne Cholesterinansammlung in die Schwanzvenen von Mäusen. Nach 24 Stunden beobachteten sie einen 79-prozentigen Anstieg des Cholesterinnachweises bei Mäusen mit Plaquebildung im Vergleich zu Bildern, die am Vortag aufgenommen wurden, so eine Studie, die letzten Monat auf der nationalen Tagung der American Chemical Society vorgestellt wurde. Bereiche mit stärkerer Plaquebildung erschienen heller. Die Forscher sahen keine Veränderung bei der Maussteuerung.
Es ist wie eine intelligente Bombe, die direkt auf die Plakette geht, sagt Fayad. Wir konnten Plaque in hohem Kontrast sehen.
In ihren Bildern entdeckte das Team auch Ansammlungen von Makrophagen – Killerzellen, die in Verletzungs- oder Entzündungsbereiche wie etwa Plaquebildung eindringen. Diese Makrophagen sezernieren Enzyme, von denen Fayad sagt, dass sie Plaque auffressen, was sie instabil macht und eher platzt, was wiederum zu Herzinfarkten führen könnte. Die Möglichkeit, diese Zellen frühzeitig zu erkennen, könnte dazu beitragen, Menschen mit hohem Risiko für Herzerkrankungen zu identifizieren sowie Behandlungen und Änderungen des Lebensstils zu entwickeln, bevor sich ihr Zustand verschlechtert.
Als nächstes plant das Team, das HDL-basierte Kontrastmittel an Kaninchen und Schweinen zu testen. Bevor sie an Menschen testen, müssen sie laut Fayad testen, wohin der Wirkstoff im Körper wandert und welches toxische Potenzial er haben könnte.
Es ist ein bedeutender Schritt vorwärts, aber es bleiben viele Fragen offen, sagt Thomas Grist, Professor für Magnetresonanztomographie an der University of Wisconsin-Madison School of Medicine. Es sei beispielsweise noch nicht klar, ob das Molekül instabile Plaques gezielt markiert, sagt er. Weitere Studien zum Vergleich von Mäusen mit stabiler versus instabiler Plaque können helfen, die ersten Ergebnisse der Gruppe zu bestätigen.
Cormode geht davon aus, dass die Technik in den nächsten fünf Jahren für den klinischen Einsatz verfügbar sein wird. Wir haben viele Menschen, die täglich an Herzinfarkten sterben, sagt er. Und wir brauchen wirklich einige zusätzliche diagnostische Informationen, um die Zahl der Todesfälle zu reduzieren, die wir daraus gesehen haben.