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DOI: 10.1055/s-0039-1684963
Neue nicht-invasive Biomarker bei Muskeldystrophie Duchenne: Translationale molekulare Bildgebung mittels multispektraler optoakustischer Tomografie (MSOT)
Publikationsverlauf
Publikationsdatum:
06. Mai 2019 (online)
Einleitung:
In dieser translationalen Studie erfolgte erstmals eine Untersuchung der molekularen Muskelstruktur bei Muskeldystrophie Duchenne (DMD) mittels Multispektraler Optoakustischer Tomografie (MSOT).
Material:
MSOT kam in vivo am transgenen Schweinemodell (Alter: 1 – 3 Tage, N = 7 DMD/N = 10 Wildtypen) sowie erstmals bei Kindern (Alter: 3 – 10 Jahre, N = 10 DMD/N = 10 Gesunde) zum Einsatz. Für die Quantifizierung von de-/oxygeniertem Hämoglobin (HbR/HbO2), Fett, sowie durchschnittlichem und maximalem Kollagengehalt (CMEAN/CMAX) erfolgte ein spektrales Entmischen von 11 Wellenlängen (680 – 1100nm). Die Ergebnisse wurden mit histologischen Schnitten, Sonografie und klinischen Funktionstests verglichen.
Ergebnisse:
Mittels MSOT konnte ein signifikant erhöhter fibrotischer Muskelumbau in DMD-Ferkel/Patienten im Vergleich zu Gesunden festgestellt werden (CMEAN/CMAX, alle p < 0.001). 3D-Aufnahmen zeigten zudem einen verminderten Hämoglobingehalt (HbR, p = 0.008, HbO2, p < 0.001) bei DMD-Patienten. Der erhöhte Kollagengehalt wurde histologisch in DMD-Ferkeln verifiziert. Bei DMD-Patienten korrelierte der bindegewebige Umbau altersunabhängig (2D-CMEAN r =-0.07, p = 0.78) mit standardisierten klinischen Funktionstests (z.B. 6-Minuten-Gehtest vs. 2D-CMEANr =-0.75, p < 0.001).
Diskussion:
MSOT erlaubt die Quantifizierung der molekularen Muskelstruktur und ermöglicht somit die Etablierung neuer, altersunabhängiger, nicht-invasiver molekularer Biomarker zur Krankheitseinschätzung und zum Therapiemonitoring.