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23.07.2017

MRT: Zucker statt Kontrastmittel?

Kontrastmittel stehen im Verdacht, sich im Gehirn abzulagern. Nun ist es Forschern gelungen, Gehirntumore mit einem neuen MRT-Verfahren sichtbar zu machen, bei dem auf Kontrastmittel verzichtet werden kann. Stattdessen nutzten sie eine einfache Zuckerlösung.
Zucker für's MRT

Forscher haben ein innovatives MRT-Verfahren entwickelt

Bei einer Magnetresonanztomografie (MRT) werden häufig Kontrastmittel eingesetzt, um schwer sichtbare Organstrukturen und verschiedene Körpergewebe optisch zu trennen und besser erkennbar zu machen. Häufig werden dabei Kontrastmittel verwendet, die das Element Gadolinium enthalten. Es ist besonders gut geeignet, um versteckte Entzündungsherde oder Hirntumore aufzuspüren. Nach neueren Erkenntnissen können sich aber bestimmte Kontrastmittel im Gehirn ablagern. Zwar konnten für diese Ablagerungen bisher keine negativen Folgen festgestellt werden, dennoch sind Patienten nun verunsichert.

Einige Kliniken sind bereits auf Kontrastmittel ohne Gadolinium umgestiegen, andere nutzen eine Version, bei der das Gadolinium stärker gebunden wird und sich daher nicht so leicht im Gehirn ablagern kann. Wissenschaftlern des Deutschen Krebsforschungszentrums ist es in Zusammenarbeit mit Kollegen des Universitätsklinikums Heidelberg nun gelungen, Gehirntumore mit einem neuen MRT-Verfahren sichtbar zu machen. Statt der üblichen Kontrastmittel, die für den Körper belastend sein können, nutzen sie eine einfache Zuckerlösung.

Tumorzellen sind süchtig nach Zucker

Kontrastmittel verstärken die Signale in den Blutgefäßen und im Raum zwischen den Zellen, gelangen jedoch nicht ins Zellinnere. Glukose hingegen wird in die Körperzellen aufgenommen und dort abgebaut. Besonders Tumorzellen sind süchtig nach Zucker, um ihren hohen Energiebedarf zu decken. Die Beobachtung der Zucker-Stoffwechselaktivität könnte daher Krebsherde oder sogar besonders aggressiv wachsende Tumorareale identifizieren. Das haben sich die Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums nun zunutze gemacht.

Die klassische MRT beruht auf der Messung der Signale von Protonen im Wasser. Da der Körper zu über 60 Prozent aus Wasser besteht, entsteht so ein deutliches Bild. Um den viel geringer konzentrierten Traubenzucker sichtbar zu machen, benutzten die DKFZ-Forscher einen speziellen Hochfeld-Tomographen und eine Methode, um das Glukose-Signal selektiv zu verstärken. Damit lässt sich eine ausreichende Signalstärke erzielen, die es ermöglicht, die Änderungen der Zuckerkonzentration im Hirngewebe nach der Injektion von Glukoselösung sichtbar zu machen.

 

Keine Strahlenbelastung beim neuen Verfahren

Das der Methode zu Grunde liegende physikalische Prinzip ist der „Magnetisierungstransfer-Effekt“. Dieser ist seit Jahrzehnten bekannt, konnte bislang aber noch nicht für die Glukose-Bildgebung beim Menschen genutzt werden. Beim Magnetisierungstransfer wird das Signal der Glukose-Protonen auf das im MRT gemessene körpereigene Wasser übertragen. Der Effekt ist proportional zur lokalen Glukosekonzentration und bildet daher die regionale Veränderung der Zuckerkonzentration ab. Die für die Glukose-Messung benötigte Menge an Traubenzucker entspricht etwa fünf Stück Würfelzucker.

Die Forscher konnten in ihrer aktuellen Arbeit sowohl die Änderung des Glukosesignals von gesunden Hirnarealen als auch die krankhafte Änderung in Hirntumoren beim Menschen beobachten. Mit einem anderen Messverfahren, der Positronenemissions-Tomographie (PET), machen Wissenschaftler bereits seit Jahrzehnten den erhöhten Zuckerverbrauch in Tumoren sichtbar. Allerdings sind dazu radioaktiv markierte Zuckermoleküle notwendig. „Unsere Glukose-MRT dagegen kommt ohne jegliche Radioaktivität und somit ohne eine Strahlenbelastung für den Patienten aus“, so Daniel Paech, einer der Studienautoren. Die Forscher weisen allerdings darauf hin, dass noch nicht alle Fragen zur neuen Messmethode vollständig geklärt sind. Daher sind noch weitere Untersuchungen notwendig.

Foto: © Nomad_Soul - Fotolia.com

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Hauptkategorie: Medizin
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