Метаболические ловушки
 | Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . ( сентябрь 2015 г. ) |
Метаболический захват – это механизм локализации синтезированных радиосоединений в организме человека. Его можно определить как внутриклеточное накопление радиоактивного индикатора, основанное на относительной метаболической активности организма тканей . [1] Это основной принцип создания радиофармпрепаратов как метаболических зондов. [2] для функциональных исследований или определения местоположения опухоли . [3]
Метаболические ловушки — это механизм, лежащий в основе сканирования ( ПЭТ ). [4] эффективный инструмент для обнаружения опухолей, поскольку опухолевая ткань поглощает молекулу-мишень в большей степени, чем нормальная ткань.
Чтобы использовать его в качестве диагностического инструмента в медицине, ученые изучили захват радиоактивных молекул в различных тканях организма. В 1978 году Галлахер и др. изучали глюкозу, меченную фтором-18 (F-18), чтобы увидеть, как она метаболизируется в тканях разных органов. Эта группа изучала, сколько времени требуется легким, печени, почкам, сердцу и мозгу для метаболизма радиоактивной глюкозы. Они обнаружили, что молекула распределена равномерно, а затем, через два часа, только сердце и мозг имели значительные уровни радиоактивности от F-18 из-за метаболического захвата. Этот захват произошел потому, что как только глюкоза попала в клетки, глюкоза фосфорилировалась , в результате чего концентрация глюкозы в клетке оказалась ниже, чем она есть на самом деле, что затем способствовало транспортировке большего количества глюкозы. Это фосфорилирование радиоактивной глюкозы вызвало метаболическую ловушку в сердце и мозге. Легкие, печень и почки не подвергались метаболическому захвату, а не уловленная радиоактивная глюкоза выводилась с мочой. Глюкоза, меченная радиоактивным изотопом F-18, не собирается почками и не возвращается обратно в систему, как это было бы с нормальной глюкозой. Это говорит о том, что активному переносчику требуется гидроксильная группа (-OH), находящаяся в положении C-2 сахара, где находился атом F-18. Без активного транспорта радиоактивно меченная глюкоза, которая не была захвачена, затем выводилась в виде отходов вместо того, чтобы фосфорилироваться в клетке. [5]
В исследовании 2001 года по метаболическому захвату производные холина , синтезированные с использованием F-18, использовались для маркировки рака простаты. Эксперименты проводились сначала на мышах, а затем на людях. В их эксперименте было обнаружено, что холин (CH) и холин, меченный радиоактивным изотопом F-18 (FCH), в первую очередь мигрируют в почки и печень. Это отличается от более раннего эксперимента с глюкозой из-за разницы в механизме и метаболической потребности в глюкозе и холине в организме. Снова было обнаружено, что фосфорилирование ответственно за улавливание индикатора в тканях. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Фаулер, Дж.; Логан, Дж.; Волков, Северная Дакота; Ван, Дж.Дж.; МакГрегор, РР; Дин, Ю.С. (2002). «Моноаминоксидаза: разработка радиофармпрепаратов и исследования на людях» . Методы . 27 (3): 263–277. дои : 10.1016/S1046-2023(02)00083-X . ПМИД 12183115 .
- ^ зонд в биохимии — это: любая группа атомов или молекул, радиоактивно помеченная с целью изучения данной молекулы или другой структуры.
- ^ . Галлахер, Брайан М. и др. Метаболический захват как принцип радиофармацевтического дизайна: некоторые факторы, ответственные за биораспределение [18F] 2-дезокси-2-фтор-D-глюкозы. Журнал Nuclear Medicine 19:1154-1161, 1978.
- ^ (Миле, Э.; Спинелли, Г.П.; Томао, Ф.; Зулло, А.; Де Маринис, Ф.; Пасчути, Г.; Росси, Л.; Зоратто, Ф.; Томао, С. Позитронно-эмиссионная томография ( ПЭТ) радиотрейсеры в онкологии – применение 18F-фтордезоксиглюкозы (ФДГ)-ПЭТ в лечении пациентов с немелкоклеточным раком легких (НМРЛ), Журнал экспериментальных и клинических исследований рака, 2008, 27, 52. )
- ^ . Галлахер, Брайан М. и др. Метаболический захват как принцип радиофармацевтического дизайна: некоторые факторы, ответственные за биораспределение [18F] 2-дезокси-2-фтор-D-глюкозы. Журнал Nuclear Medicine 19:1154-1161, 1978.
- ^ ДеГрадо, ТР; Коулман, Р.Э.; Ван, С.; Болдуин, Юго-Запад; Орр, доктор медицины; Робертсон, Китай; Полащик, Т.Дж.; Прайс, Д.Т. Синтез и оценка холина, меченного 18F, в качестве онкологического индикатора для позитронно-эмиссионной томографии: первые результаты при раке простаты. Рак Рез. 2001, 61, 110–117.