Metabolisk aktivitet af brunt fedtvæv lettere at verificere med ny metode

Brunt fedtvæv har spillet en nøglerolle i forebyggelsesforskning, siden dets tilstedeværelse først blev dokumenteret hos voksne. Imidlertid, der var ingen ikke-invasiv metode til at måle dens varmeudvikling. Et hold ved det tekniske universitet i München (TUM) og Helmholtz Zentrum München har nu visualiseret aktiviteten af ​​brunt fedtvæv uden at injicere stoffer.

I kulden, brunt fedtvæv fungerer som en varmegenerator, og dens aktivitet har en positiv effekt på energibalancen. Varmeydelsen fra brunt fedtvæv hos mennesker falder med stigende alder. Det er også mindre aktivt hos diabetikere og overvægtige personer. Derfor, forskere forsker i de faktorer, der holder brunt fedtvæv aktivt. Fordi det er i stand til at forbrænde energi fra kulhydrater og fedt, det er af stor interesse for interventioner mod fedme og diabetes.

Indtil nu, det har kun været muligt at måle varmeafgivelsen fra brunt fedtvæv ved hjælp af invasive metoder. Denne tilgang involverer injektion af radioaktive stoffer kaldet "sporstoffer", som deltager i stofskiftet, gør det muligt at observere varmeomdannelsen i vævet. Imidlertid, et team fra Helmholtz og TUM har udviklet en ny, ikke-invasiv metode. Efter at have fastslået dets levedygtighed i mus, de indledende målinger på mennesker har også været vellykkede uden behov for at injicere billeddannende midler.

Holdet af forskere påviste en sammenhæng mellem metabolisk aktivering af vævet og ændringer i iltet og deoxygeneret hæmoglobin (rødt blodpigment), målt ved hjælp af multispektral optoakustisk tomografi (MSOT). Professor Vasilis Ntziachristos ved Helmholtz Zentrum München forklarer den nye undersøgelsesmetode som følger:"En laserstråle sender lysimpulser cirka to til tre centimeter dybt ind i vævet. Dette lys absorberes af væv, der indeholder hæmoglobin, får dem til at opvarme minimalt og forbigående udvide sig. Denne udvidelse skaber lydbølger, der kan måles."

Undersøgelsen viste en direkte sammenhæng mellem den metaboliske aktivering af det brune fedtvæv målt ved hjælp af hæmoglobingradienter som en iboende biomarkør for vævsmetabolisme og dets kalorieforbrug efter stimulering. "Samlet set forventer vi, at MSOT bliver et nøgleværktøj til måling af metaboliske parametre i væv, ved hjælp af bærbar og sikker MSOT-teknologi, " siger prof. Ntziachristos. "Denne evne kan revolutionere forståelsen af ​​metaboliske processer ikke kun hos patienter, men også hos raske individer."

Medforfatter professor Martin Klingenspor fra stolen for Molekylær Ernæringsmedicin siger, "Det højere stofskiftebehov af det brune fedtvæv leveres af øget blodcirkulation og iltudnyttelse, som kan synliggøres i vævet og det venøse udløb ved MSOT. Det betyder, at blodgennemstrømning og ændringer i iltmætning i blod er markører for metabolisk produktion."

MSOT kan muliggøre undersøgelse af et øget antal funktionelle vævsparametre ud over metabolisme, inklusive inflammation eller angiogenese. Kombinationen af ​​sikker ikke-ioniserende stråling og et bærbart format kunne muliggøre nye anvendelser af teknologien i point-of-care og ambulante omgivelser. Et næste skridt for undersøgelsesholdet er at undersøge nøjagtigheden af ​​teknologien til at kvantificere effekten af ​​forskellige lægemidler i det aktive fedtindhold i den menneskelige krop.