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 , 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 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 .
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.
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