13C Pyruvate Transport Across the Blood-Brain Barrier in Preclinical Hyperpolarised MRI
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Hyperpolarised MRI with Dynamic Nuclear Polarisation overcomes the fundamental thermodynamic limitations of conventional magnetic resonance, and is translating to human studies with several early-phase clinical trials in progress including early reports that demonstrate the utility of the technique to observe lactate production in human brain cancer patients. Owing to the fundamental coupling of metabolism and tissue function, metabolic neuroimaging with hyperpolarised [1-13C]pyruvate has the potential to be revolutionary in numerous neurological disorders (e.g. brain tumour, ischemic stroke, and multiple sclerosis). Through the use of [1-13C]pyruvate and ethyl-[1-13C]pyruvate in naïve brain, a rodent model of metastasis to the brain, or porcine brain subjected to mannitol osmotic shock, we show that pyruvate transport across the blood-brain barrier of anaesthetised animals is rate-limiting. We show through use of a well-characterised rat model of brain metastasis that the appearance of hyperpolarized [1-13C]lactate production corresponds to the point of blood-brain barrier breakdown in the disease. With the more lipophilic ethyl-[1-13C]pyruvate, we observe pyruvate production endogenously throughout the entire brain and lactate production only in the region of disease. In thein vivoporcine brain we show that mannitol shock permeabilises the blood-brain barrier sufficiently for a dramatic 90-fold increase in pyruvate transport and conversion to lactate in the brain, which is otherwise not resolvable. This suggests that earlier reports of whole-brain metabolism in anaesthetised animals may be confounded by partial volume effects and not informative enough for translational studies. Issues relating to pyruvate transport and partial volume effects must therefore be considered in pre-clinical studies investigating neuro-metabolism in anaesthetised animals, and we additionally note that these same techniques may provide a distinct biomarker of blood-brain barrier permeability in future studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».