Is het mitochondrieel Pi?
Een studie naar de herkomst van het alkalische anorganisch fosfaat signaal dat waargenomen wordt met behulp van 31P MR spectroscopy op 7 tesla

Het bepalen van mitochondriale inhoud in skeletspieren is belangrijk in
klinisch onderzoek, bijvoorbeeld bij onderzoek naar
diabetes, alsmede bij verouderingsonderzoek en atleten. Huidige methoden om de
mitochondriale inhoud te bepalen zijn meestal invasief en vereisen een biopt
van het spierweefsel. Een niet invasieve methode om de mitochondriale inhoud
zou daarom een enorme verbetering zijn voor
zowel patiënten als andere deelnemers aan onderzoek.
In een voorgaande studie in het LUMC is een signaal gevonden in fosfor MR
spectroscopie op de 7 tesla MR scanner, wat is toegeschreven aan inorganisch
fosfaat in de mitochondriën. Deze biomarker, die met magnetische resonantie kan
worden bepaald, zou een enorm
voordeel hebben, omdat het non-invasieve bepaling van mitochondriale dichtheid
mogelijk kan maken. Een vervolgstudie liet een significante toename van dit
signaal zien in duursporters, wat verder bewijs is voor de afkomst van het
signaal uit de mitochondriën omdat er een bekende toename van mitochondriale
dichtheid is in spieren van duursporters. Er zijn nog andere aanvullende
metingen zijn uitgevoerd, welke voor nog meer bewijs hebben gezorgd.
Er is echter nog een mogelijkheid dat een gedeelte van het signaal afkomstig is
uit het bloed. Alleen als bewezen is dat het signaal
ontegenzeggelijk afkomstig is uit de mitochondriën, kan er verder onderzoek
worden gedaan naar het gebruik van dit signaal als
biomarker voor mitochondriale inhoud. In het huidige onderzoekprotocol, willen
wij dit gaan bestuderen door het bloedvolume in het onderbeen te vergroten met
behulp van een band om het bovenbeen. dit resulteert in een gedeeltelijke
occlusie van de veneuze terugflow. Voor en tijdens de occlusie zullen 31P MR
spectra worden opgenomen.

Het bepalen van de bijdrage van het bloed inorganisch fosfaat aan het signaal
van inorganisch fosfaat op 5.2 ppm.

Het onderzoek zal worden gedaan op de 7 tesla Philips humane magnetische
resonantie scanner in het C.J. Gorter Center voor
High Field MRI in het Departement van Radiologie in het Leiden Universitair
Medisch Centrum.
De proefpersonen liggen op hun rug, met een MR oppervlakte spoel geplaatst op
hun kuitspier. Een opblaasbare manchet zal om
hun bovenbeen worden geplaatst, maar deze zal nog niet opgeblazen zijn.
Allereerst zullen wat voorbereidingsscans worden gemaakt en deze zullen
ongeveer 15 minuten duren.
Een scan zal worden gedaan om een fosfor magnetische resonantie spectrum te
meten, wat ongeveer 10 minuten duurt.
Hierna zal de manchet worden opgeblazen tot een druk van 60 mmHg, met een
handmatige bloeddrukmeter, welke zich buiten de
scanner ruimte bevindt. De manchet zal maximaal 11 minuten opgeblazen blijven,
en gedurende deze tijd zal een fosfor spectrum
worden gemeten, welke scan ongeveer 10 minuten zal duren. Hierna zal de manchet
worden leeg gelaten door het ventiel van de
bloeddrukmeter te openen, waardoor de druk in de manchet langzaamaan afneemt.

Er zijn geen risico's bekend voor de deelname aan een MRI studie, als bepaalde
risicogroepen worden uitgesloten. Proefpersonen met intra-craniale of
intraoculaire metalen, een pacemaker of claustrofobie zullen worden
geexcludeerd in verband met potentiele contraindicaties
in deze deelnemers.
De gedeeltelijke afsluiting van de aderen voor ongeveer 11 minuten met behulp
van een opblaasbare manchet is niet gevaarlijk of
schadelijk in gezonde vrijwilligers. In vele voorgaande studies is
gedeeltelijke of volledige afsluiting van aderen toegepast, zonder
schadelijke effecten.