Wissenschaftler haben gezeigt, eine neue Methode zur Beurteilung der potenziell schädlichen Auswirkungen von Drogen pränatale Exposition - eine Technik, , die auch verwendet werden, um zu kontrollieren, ob das Fötus Antwort auf die therapeutische Medikamente - unter Verwendung modernster, nicht invasiv medizinischen Bildgebung Werkzeuge. Wissenschaftler des US-Department of Energy's Brookhaven National Laboratory, deren Ergebnisse werden in der Februar-Ausgabe der Society of Nuclear Medicine's Journal of Nuclear Medicine, die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) kombiniert mit Magnet-Resonanz-Bildgebung (MRI), um die Aufnahme und Verteilung von Spuren von Kokain bei Schwangeren Affen und fand deutliche Unterschiede in der, wo und wie schnell das Medikament sammelt sich in mütterlichen und fetalen Organe.
"Verstehen, wie Drogen übertragen werden zwischen einer Mutter und ihrem Fötus während der Schwangerschaft Mai entwirren helfen Sie uns die Mechanismen des Arzneimittels die schädlichen Auswirkungen auf ungeborene Kinder ", sagte SNM Mitglied Helene Benveniste, MD, Ph.D., Lehrstuhl für Brookhaven's medizinischen Abteilung in Upton, NY, und führen Autor des Papiers, "Maternal Fetal-und 11C-Kokain Aufnahme und Kinetik Gemessen In Vivo durch kombinierte PET und MRI bei Schwangeren Nonhuman Primaten. "
"Während Studien folgen, dass die menschliche Drogenabhängige und ihre Kinder über Jahrzehnte wertvolle Informationen, tierexperimentellen Studien können schneller liefern Hinweise auf die zugrunde liegenden Mechanismen der Schäden und schlagen Möglichkeiten zur Erprobung neuer Behandlung oder Prävention Strategien ", sagte Benveniste.
Die Imaging-Tools könnten auch verwendet werden, um die Auswirkungen von therapeutischen Drogen, wie z. B. die Verwaltung synthetischen Drogen zu schwangere Frauen nach chirurgischen Eingriffen an Föten in der Gebärmutter. "Nach solchen Operationen, die immer häufiger zur Korrektur angeborener Fehlbildungen, die Mutter ist mit Betäubungsmitteln für Schmerzen - und anesthesiologists sind Berufung auf die Mutter der Übertragung der Schmerzen Medikamente auf den Fötus über die Plazenta. Aber wir eigentlich nicht wissen, wenn das, was wir geben, ist ausreichend, um "gerecht" der Schmerz des Fötus ", sagte Benveniste, der auch als Professor für Anästhesiologie an Stony Brook University.
Obwohl andere Wissenschaftler haben versucht, PET-Einsatz zu noninvasively Monitor für Mutter und Fötus Droge Austausch und Pharmakokinetik (wie schnell ein Medikament ist aufgegriffen und auf die Organe), die PET-Technik allein nicht ausreichende anatomische Detail der winzigen fetale Organe. Die aktuelle Studie kombinierten PET mit hoher Auflösung Magnet-Resonanz-Bildgebung (MRI), um die Pharmakokinetik von Kokain auf der Ebene der Plazenta und den einzelnen Regionen des fetalen Gehirns.
"Die MRT-Bilder, die über die notwendigen Details, diente als High-Resolution anatomische Vorlage, auf die wir" überlagert " der PET-pharmakokinetischen Daten unter Verwendung modernster Computer-Techniken, "Benveniste gesagt hat." Die daraus resultierenden Bilder gab uns die Beste aus beiden Welten und erlaubt uns, Kokain Aufnahme und Verteilung in der Mutter und Fetus gleichzeitig, "sie hinzugefügt.
Die Tiere wurden anesthetized vor dem Scannen. MRI-Scans wurden erste, gefolgt von PET. Für die PET-Studie, jeder Tier injiziert wurde mit einem Trace-Menge von Kokain - weniger als 10 Mikrogramm, das ist nicht genug, um dazu führen, dass pharmakologische Auswirkungen. Die injiziert Kokain zuvor "beschriftet", oder "getaggt", mit einem kurzlebigen radioaktiven Form von Kohlenstoff (Kohlenstoff-11). Diese radiotracer sendet ein Signal, das Aufheben von den PET-Scanner, die Schnappschüsse von der Tracer's Lage im Laufe der Zeit zu zeigen, wie viel und wie schnell die Kokain (und / oder der metabolischen Nebenprodukte behalten, dass die Kohlenstoff-11) kommt herein und macht den verschiedenen Organen. Die radiotracer zerfällt und vollständig genehmigt, die von Tieren der Körper in etwa zwei Stunden. Nach dem Verfahren, die Tiere wurden wieder zu ihren sozialen Kolonie, um ihre Nachkommen.
Die kombinierten Bilder zeigen, dass Kokain und / oder seine Metaboliten gekennzeichnet leicht die Plazenta. Aber die Kokain-Aufnahme Verbreitungsgebiet in den Fötus war sehr unterschiedlich aus, dass der Mutter. Zum Beispiel, Mütter zeigten rasche Aufnahme und Clearance des Medikaments in das Herz, Nieren und Lunge, mit langsamer Aufnahme in der Leber und Gehirn. In den Fötus, Kokain kumulierten auf höchster Ebene in der Leber (wegen der einzigartigen Anatomie des fetalen Kreislauf) und in geringerem Umfang in das Gehirn.
"Während die Aufnahme der Tracer in den fetalen Gehirn ist niedriger und langsamer als bei der Mutter des Gehirns, eine messbare Menge von Kokain und / oder seine Metaboliten beschriftet hat sich im fetalen Gehirn, vor allem im Striatum, wo Kokain ist bekannt, dass eine Bindung an Zell-Oberflächen-Rezeptoren, die sich in einer euphorischen Reaktion ", sagte Benveniste.
Die hohe Aufnahme von radioaktiv Kokain in der Plazenta ist auch besonders wichtig, die Forscher sagen, weil Kokain ist bekannt, dass einengen Blutgefäße in der Plazenta. Es kann sein, dass dieser Verengung der Plazenta Blutfluss ist ein von der zugrunde liegenden Mechanismen, die schädlichen Auswirkungen von Kokain Exposition während der Schwangerschaft.
Die Forschung wurde finanziert durch das Amt für Umwelt und die biologische Forschung innerhalb der Department of Energy's Office of Die Wissenschaft und die National Institute on Drug Abuse. Die Affen wurden, erhalten aus der Primas Laboratory, Department of Psychiatrie, an der State University of New York (SUNY) Downstate, Brooklyn.
"Maternal Fetal-und 11C-Kokain Aufnahme und Kinetik Gemessen In Vivo durch kombinierte PET und MRI bei Schwangeren Nonhuman Primaten" wurde von Benveniste; Joanna S. Fowler, Ph.D., William Rooney, Ph.D., und SNM Mitglied Yu-Shin Ding, Ph.D., alle mit Brookhaven der Chemie-Abteilung; Angela L. Baumann, MD, Brookhaven der medizinischen Abteilung und der Anästhesie-Abteilung der Stony Brook University; Daryn H. Moller, MD, Anästhesie-Abteilung, Stony Brook University; Congwu Du, Ph.D., Brookhaven der medizinischen Abteilung; Walter Backus, MD, Anästhesie-Abteilung, Stony Brook University; Jean Logan, Ph.D., und Pauline Carter, RN, beide mit Brookhaven der Chemie-Abteilung; Jeremy D. Coplan, MD, Abteilung Psychiatrie, SUNY Downstate, Brooklyn; Anat Biegon, Ph.D., Brookhaven der medizinischen Abteilung; Leonard Rosenblum, Ph.D., und Bruce Scharf, DVM, sowohl mit der Abteilung Psychiatrie, SUNY Downstate, Brooklyn; John S. Gatley, Ph.D., Brookhaven der medizinischen Abteilung, und SNM Mitglied Nora Volkow D., MD, Nationales Institut für Alkoholmissbrauch und Alkoholismus, National Institutes of Health, Bethesda, Md.
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