In Vivo 13C Magnetresonanz Spektroskopie zur Untersuchung der Auswirkungen chronischer Alkoholexposition auf den Neurometabolismus in Mäusen

• Antragsteller: Dr. Markus Sack
• Fachliche Zuordnung: Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Biochemie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 410108683

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Es konnte gezeigt werden, dass unter Verwendung moderner Hardware (CryoSpule), optimierter MR-Sequenzen (Polarisationstransfer mit adiabatischem Puls) und neuen Ansätzen in der Datenanalyse (Frequenzkorrektur und „SVD denoising“) die dynamische 13C MR-Spektroskopie in einer spezifischen Region im Maushirn anwendbar ist. Diese lokale Spezifizität eröffnet neue Anwendungsfelder in der Untersuchung von Erkrankungen, in denen ein Ungleichgewicht der Metaboliten bzw. Neurotransmitter in bestimmten Hirnregionen bereits festgestellt wurde und war in dieser Form bisher nur ex vivo Studien vorbehalten. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass longitudinale Studiendesigns in vivo möglich sind. Obwohl eine abschließende Analyse der erhobenen Daten noch aussteht, erscheinen die zeitlichen Verläufe selbst von kleinen Metaboliten-Pools wie bspw. GABA und Aspartat plausibel. Dies erlaubt es mithilfe sogenannter 3-compartment Modelle (Modelle, die Glutamaterge und GABAerge Neuronen als auch Astrozyten beinhalten) den Stoffwechsel zu untersuchen bzw. dessen Flussraten zu berechnen. Dies kann somit zu neuen Erkenntnissen bspw. hinsichtlich Neurotransmitter-Ungleichgewichten führen mit der Möglichkeit Maus-Modelle zu verwenden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• ISMRM 2024, Singapur; In vivo 13C MRS of distinct brain region in the mouse brain: how small can we go?
  Sack, Markus