Measuring cerebral enzymatic activity, brain pH and extracranial muscle metabolism with hyperpolarized 13C-pyruvate.
Notice bibliographique
Résumé
Hyperpolarized carbon-13 (13C) magnetic resonance imaging (MRI) has shown promise for non-invasive assessment of the cerebral metabolism of [1-13C]pyruvate in both healthy volunteers and patients. The exchange of pyruvate to lactate catalysed by lactate dehydrogenase (LDH) and that of pyruvate flux to bicarbonate through pyruvate dehydrogenase (PDH) are the most widely studied reactions in vivo. Here we show the potential of the technique to probe additional enzymatic activity within the brain. Approximately 50 s after intravenous injection of hyperpolarized pyruvate, high-flip-angle pulses were used to detect cerebral 13C-labelled carbon dioxide (13CO2), in addition to the 13C-bicarbonate (H13CO3 -) subsequently formed by carbonic anhydrase (CA). Brain pH measurements, which were weighted towards the extracellular compartment, were calculated from the ratio of H13CO3 - to 13CO2 in seven volunteers using the Henderson-Hasselbalch equation, demonstrating an average pH ± SD of 7.40 ± 0.02, with inter-observer reproducibility of 0.04. In addition, hyperpolarized [1-13C]aspartate was also detected, demonstrating irreversible pyruvate carboxylation to oxaloacetate by pyruvate carboxylase (PC) and subsequent transamination by aspartate aminotransferase (AST), with the average flux being on average 11% ± 3% of that through PDH. A hyperpolarized [1-13C]alanine signal was also detected, but this was localized to extracranial muscle tissue in keeping with skeletal alanine aminotransferase (ALT) activity. The results demonstrate the potential of hyperpolarized 13C-MRI to assess cerebral and extracerebral [1-13C]pyruvate metabolism in addition to LDH and PDH activity. Non-invasive measurements of brain pH could be particularly important in assessing cerebral pathology given the wide range of disease processes that alter acid-base balance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».