Notícia

Novo método adapta ressonância magnética para visualizar processos metabólicos no coração

Fonte

ETH Zurique | Instituto Federal de Tecnologia de Zurique

Data

segunda-feira, 21 novembro 2022 06:30

Áreas

Biomarcadores. Bioquímica. Cardiologia. Diagnóstico. Doenças Cardíacas. Imagens Médicas. Metabolismo. Ressonância Magnética. Saúde Pública.

A ressonância magnética (MRI) tornou-se uma parte indispensável da medicina: permite percepções únicas sobre o corpo e o diagnóstico de várias doenças. No entanto, a tecnologia atual de ressonância magnética tem suas limitações: embora possa ser usada para mapear a estrutura e a função de órgãos e tecidos, não pode ser usada para mapear alterações no metabolismo, que desempenham um papel fundamental em muitas doenças.

É exatamente isso que pesquisadores do Instituto de Engenharia Biomédica do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique) e da Universidade de Zurique, na Suíça, estão tentando tornar possível. O grupo do professor Dr. Sebastian Kozerke está avançando na tecnologia de ressonância magnética para que ela possa ser usada para visualizar o metabolismo em tempo real. Os pesquisadores estão se concentrando no coração, cujo metabolismo é particularmente complexo porque pode escolher entre várias fontes de energia.

“O coração está em constante movimento, o que torna a geração de imagens um grande desafio”, disse o professor Sebastian Kozerke. Outro desafio é que as moléculas metabólicas estão presentes apenas em pequenas concentrações – muito pequenas para serem capturadas pela ressonância magnética convencional. Os pesquisadores conseguiram superar esses obstáculos com a ajuda da ressonância magnética hiperpolarizada: com ela, os pesquisadores podem amplificar o sinal de moléculas metabólicas por um fator de mais de 25.000.

O grupo do professor Kozerke adaptou a ressonância magnética hiperpolarizada às necessidades específicas de imagens cardíacas e metabólicas. O resultado é um aparelho do tamanho de uma geladeira operando ao lado de uma máquina de ressonância magnética clínica. A ‘geladeira’ certamente faz jus ao seu nome: para aumentar a intensidade do sinal, um intermediário de açúcar (piruvato) é congelado a -272^oC e depois magnetizado em um campo magnético com a ajuda de micro-ondas. Uma vez aquecido de volta à temperatura corporal, o piruvato pode ser usado para geração de imagens de maneira semelhante aos agentes de contraste convencionais.

Sinais de doença cardíaca

O novo método é capaz de mostrar, de forma não invasiva e em tempo real, como o coração metaboliza os nutrientes – ou seja, como os converte em energia utilizável. Embora a ressonância magnética convencional possa mostrar se o coração está bombeando e como, o método agora também revela de onde o coração obtém sua energia.

Ser capaz de capturar e entender isso em detalhes é um grande avanço, especialmente no que diz respeito às doenças cardíacas. Um problema com o metabolismo pode ser um sinal precoce de uma doença cardíaca. Por exemplo: em circunstâncias normais, o coração usa principalmente gordura como fonte de energia. Se houver falta de oxigênio, no entanto, o coração muda para o açúcar como fonte de energia, pois requer menos oxigênio para metabolizar. Se os médicos pudessem detectar tais processos por imagem, eles poderiam identificar uma possível deficiência de oxigênio em um estágio inicial. Isso abriria caminho para tratar as causas das doenças cardiovasculares, e não apenas seus efeitos.

O que acontece no músculo cardíaco

Enquanto isso, os pesquisadores já deram um passo adiante. Em colaboração com Dr. Robert Manka, diretor de Ressonância Magnética Cardíaca do Centro do Coração do Hospital Universitário de Zurique, eles lançaram o primeiro estudo clínico. Pacientes com insuficiência cardíaca ou fatores de risco para insuficiência cardíaca serão examinados.

“Para nós, médicos, é muito valioso mapear o metabolismo do coração. No futuro, isso pode nos permitir melhorar os diagnósticos e prognósticos de doenças cardíacas – e, assim, adaptar o tratamento mais de perto ao indivíduo”, disse o Dr. Robert Manka. Como resultado, o novo método de ressonância magnética pode se tornar um passo importante para a medicina personalizada. O Dr. Robert Manka espera que o procedimento inovador também ajude os médicos a entender por que certas pessoas têm um comprometimento muito maior após um ataque cardíaco do que outras: “O metabolismo provavelmente desempenha um papel nisso, mas ainda não sabemos. No futuro, poderemos ver o que realmente está acontecendo no músculo cardíaco e em suas células”.

Os pesquisadores publicaram os resultados na revista científica Journal of the American College of Cardiology (JACC): Cardiovascular. Imaging.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (em inglês).

Fonte: Adrian Ritter, ETH Zurique. Imagem: A tecnologia de ressonância magnética hiperpolarizada revela mudanças no metabolismo da glicose no músculo cardíaco após um ataque cardíaco. Fonte: Instituto de Engenharia Biomédica, ETH Zurique e Universidade de Zurique.

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