la spectroscopie CEST pour étudier les métabolites in vivo
Il existe un besoin croissant d'étudier la présence et le devenir des métabolites au cours de processus physiopathologiques. Ces informations renseignent sur les mécanismes mis en jeu durant ces processus et peuvent surtout faire émerger des signatures potentiellement utilisées comme des outils de diagnostic, de suivi d'évolution de maladie et/ou de réponse à un traitement. Les méthodes à grande échelle, comme la métabolomique, constituent des méthodes de choix. Mais d'autres méthodes peuvent s'avérer particulièrement utiles.
La modalité de spectroscopie par résonance magnétique CEST (pour
Chemical Exchange Saturation Transfer) permet de détecter et quantifier des métabolites
in vivo. Elle repose sur l'échange des protons du métabolite étudié avec ceux de l'eau. La technique du CEST a déjà démontré son intérêt pour détecter certains métabolites importants comme le glucose ou le glutamate et pour remplacer d'autres modalités d'IRM qui nécessitent l'injection d'un produit de contraste pouvant provoquer des effets indésirables. Pour autant, il est encore difficile avec cette technique de quantifier des molécules moins abondantes et/ou pour lesquelles la vitesse d'échange des protons est très lente.
Détection de la carnosine et de ses deux dérivés in vivo
En collaboration avec une équipe de l'Iramis et l'Université Statale de Milan en Italie, une équipe de BAOBAB (département NeuroSpin) a développé une séquence CEST optimisée pour la détection d'un dipeptide, la carnosine, et de ses deux dérivés, l'anserine et l'homocarnosine. La carnosine est présente dans les muscles squelettiques mais également dans le bulbe olfactif. Présente dans le cerveau mais à des concentrations très faibles, elle est connue pour être impliquée dans la réponse cellulaire à un niveau élevé d'inflammation et c'est une cible potentielle pour de nouvelles thérapies visant à prévenir les accidents vasculaires cérébraux. De plus, il s'agit d'une molécule particulièrement délicate à mesurer via des échantillons de sang chez les rongeurs et les humains, augmentant ainsi la demande de mesures non invasives et précises.
Leur méthode, CEST-linescan (CEST-LS), réduit considérablement le temps d'acquisition par rapport à un CEST conventionnel ce qui permet d'accroître la stabilité du signal tout en maintenant un rapport signal sur bruit équivalent.
Avec CEST-linescan, les chercheurs ont détecté
in vivo la carnosine et ses deux dérivés dans le cerveau et les muscles squelettiques de rats adultes. CEST-linescan pourrait être utile pour étudier de manière non invasive les rôles (patho)-physiologiques de ces trois molécules.
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