Medición no invasiva de la actividad metabólica cerebral

Ilustración de células cerebrales en azul y rosa sobre un fondo negro.

Por su tamaño, el cerebro es el órgano metabólicamente más activo del cuerpo. La mayor parte de su energía se utiliza para mantener la homeostasis en el contenido de Inglés, un estado de equilibrio esencial para el funcionamiento adecuado. La alteración de la homeostasis es un sello distintivo de muchas enfermedades y trastornos. Sin embargo, actualmente no existe ningún método directo y confiable para evaluar la homeostasis de forma no invasiva. Los métodos disponibles dependen de trazadores o agentes de contraste.

Las moléculas de agua se intercambian pasiva y activamente entre el interior y el exterior de las células cerebrales. Este intercambio de agua indica actividad cerebral, pero ocurre demasiado rápido para ser observado con las técnicas actuales. Sin embargo, los investigadores del Laboratorio Basser en el contenido de Inglés y sus colegas del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares informaron recientemente sobre el desarrollo de un método de resonancia magnética nuclear (RMN) capaz de detectar estas moléculas de agua que se intercambian rápidamente en el contenido de Inglés.

Los investigadores utilizaron su técnica de RMN para medir el efecto de la temperatura en el intercambio de agua en el tejido de la médula espinal de ratones vivos y fijos. También trataron el tejido con fármacos que bloquean la acción de la bomba de sodio-potasio responsable del transporte de iones a través de las membranas celulares. Con estos experimentos, se demostró que la mayor parte del intercambio de agua es metabólicamente activo, está relacionado con el transporte de iones y es indicativo de la homeostasis del tejido.

En general, en los hallazgos se establece la tasa de intercambio de agua como una medida de la función celular y se muestra que el método de RMN no invasivo puede caracterizar la homeostasis del agua durante estados típicos y patológicos. En el futuro, el grupo espera traducir esto para aplicaciones clínicas con el fin de medir la función celular y la actividad metabólica en el cerebro humano.

Obtenga más información sobre el Grupo de Medicina Maternofetal y Diagnóstico por Imágenes Traslacionales: https://www.nichd.nih.gov/about/org/dir/affinity-groups/MFMTI en el contenido de Inglés