Cerebraler Energie- und Membranmetabolismus bei Patienten mit Glioblastoma multiforme

Zielsetzung Das Glioblastoma multiforme (GBM) weist ein infiltratives Wachstum auf und kann Hirngewebe betreffen, das in konventionellen MRT Sequenzen unauffällig erscheint. Untersuchungen weisen darauf hin, dass diese infiltrierten Areale Veränderungen beispielsweise in diffusionsgewichteten Sequenzen aufweisen. Die Phosphormagnetresonanzspektroskopie (31P-MRS) ermöglicht verschiedene Energie- und Membranmetabolite, wie Adenosintriphosphat (ATP), Phosphokreatin (PCr), anorganisches Phosphat (Pi) sowie Phosphomonoester (PME) und Phosphodiester (PDE) nachzuweisen. Ziel war es die Heterogenität und Verteilung dieser 31P MRS Metabolite in Gehirnen von Patienten mit GBM in vom sichtbaren Tumor und unterschiedlich weit entfernten Hirnregionen zu untersuchen.

Material und Methoden Es wurden 32 Patienten mit neu diagnostizierten GBM eingeschlossen. Die Chemical Shift 31P-MRS wurde mit einem 3T-System und einer Double-Tuned-Headcoil mit einer Voxelgröße von 15 x 15 x 25 mm durchgeführt und eine Voxelanalyse mit der Software JMRUI 5.0 umgesetzt. Folgende Metaboliten-Ratios wurden kalkuliert: Pi/ATP, PCr/ATP, PCr/Pi und PME/PDE, jeweils im kontrastmittelaufnehmendem Tumor, dem T2-hyperintensen Areal, dem dazu benachbarten „normal“ erscheinenden Areal und dem distant ipsi- bzw. kontralateralen Gehirn. Zusätzlich wurden die Verhältnisse mit dem mittleren Apparent Diffusion Coefficient (ADC) korreliert.

Ergebnisse Die PCr/ATP-Ratio war im Vergleich in der T2-hyperintensen Region am höchsten. In Relation zu den übrigen Arealen war die PCr/Pi-Ratio im kontrastmittelanreichernden Tumor am kleinsten, während dort der PME/PDE Quotient am höchsten war. Signifikante negative Korrelationen wurde zwischen den ADC Werten und dem Verhältnis PCr/ATP sowie PME/PDE im kontrastmittelanreichernden Tumor gefunden.

Schlußfolgerungen Die Ergebnisse geben Hinweise darauf, dass Veränderungen im Energie- und Membranmetabolismus über die Grenzen des sichtbaren Tumors hinaus existieren und es Zusammenhänge zwischen Energiestatus, Membranumsatz und Zellularität gibt.