Preview

Трансляционная медицина

Расширенный поиск

Парамагнитное контрастное усиление при МРТ-визуализации печени с использованием оригинального гепатотропного высокоаффинного препарата GDOF-Mn-DTPA

https://doi.org/10.18705/2311-4495-2021-8-2-14-22

Полный текст:

Аннотация

Актуальность. Использование современных гепатотропных контрастных соединений сопряжено с риском развития побочных реакций в виде накопления ионов металла в тканях и развития системных патологических реакций, поэтому получение высокоаффинных гепатотропных препаратов по-прежнему является актуальной задачей.
Цель исследования. Изучить зависимость специфических контрастирующих свойств парамагнитного комплексного контрастного соединения 2-(2-карбоксиметил-(4-гекса-децилоксифенил-карбамоилметил)-аминоэтил)-аминоэтил-(4-гексадецил-оксифенил-карбамоилметил)-аминоуксусной кислоты с марганцем GDOF-Mn-DTPA при магнитно-резонансной томографии от вводимой дозы препарата.
Материалы и методы. Была оценена динамика изменения коэффициента контрастирования печени во времени при различных дозировках контрастного соединения GDOF-Mn-DTPA, а также рассчитаны изменения времени релаксации Т1 ткани печени и почек лабораторных животных (крысы Wistar, более 300 г) при различных дозировках GDOF-Mn-DTPA.
Результаты. При визуальном анализе МР-томографических изображений с контрастированием при использовании GDOF-Mn-DTPA уже в дозе 0,025 ммоль/кг достоверно визуализировалось накопление парамагнетика в печени, при этом отмечалась и дальнейшая концентрация препарата в желчных путях животных при фактическом отсутствии визуально определимого контрастирования почек. При оценке времени релаксации Т1 для печени и почек было получено стойкое уменьшение времени Т1 для ткани печени для доз 0,1, 0,05 и 0,025 ммоль/кг, в частности для 0,025 ммоль/кг с исходных 760 (747–755) мс до 488 (474–505) мс (p < 0,02). Напротив — полученные величины времени релаксации Т1 для ткани почек показали отсутствие значимого накопления парамагнитного контрастного соединения GDOF-MnDTPA в почечной паренхиме при дозировке 0,025 ммоль/кг и более низких. GDOF-Mn-DTPA показал высокую степень гепатоселективности при выражено сниженном выведении через почки.
Заключение. Комплекс GDOF-Mn-DTPA является стойким соединением с высокой степенью селективного контрастирования печеночной паренхимы при минимальном или отсутствующем выведении почками, надежной основой для гепатоселективного препарата для визуализации и функциональных исследований печени средствами МРТ и клинического применения в ближайшем будущем.

Об авторах

А. С. Подъяблонский
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»; Областное государственное автономное учреждение здравоохранения «Томский областной онкологический диспансер»
Россия

Подъяблонский Андрей Сергеевич, аспирант исследовательской школы химических и биомедицинских технологий 

Томск



М. Л. Белянин
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия

Белянин Максим Львович, к.х.н., доцент научно-образовательного центра Н.М. Кижнера 

Томск



О. Ю. Бородин
Томский областной онкологический диспансер, НИИ кардиологии Томского НИМЦ РАН, Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Областное государственное автономное учреждение здравоохранения «Томский областной онкологический диспансер»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Научно-исследовательский институт кардиологии
Россия

Бородин Олег Юрьевич, к.м.н., заведующий отделением лучевой диагностики 

Томск



М. В. Белоусов
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Белоусов Михаил Валерьевич, д.фарм.н., профессор, заведующий кафедрой фармацевтического анализа 

Томск



К. С. Бразовский
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия

Бразовский Константин Станиславович, д.т.н., профессор исследовательской школы химических и биомедицинских технологий 

Томск



С. В. Кривощеков
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Кривощеков Сергей Владимирович, к.х.н., младший научный сотрудник, кафедра фармацевтического анализа 

Томск



В. Ю. Усов
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
Россия

Усов Владимир Юрьевич,  д.м.н., профессор, заведующий отделением рентгеновских и томографических методов диагностики, НИИ кардиологии

Киевская ул., д. 111а, Томск, 634012



Н. Л. Шимановский
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Шимановский Николай Львович, профессор, д.м.н., член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой молекулярной фармакологии им. Академика П.В.Сергеева 

Москва



Список литературы

1. Antonenkova NN, Averkin YuI, Belotserkovskii IV. Onkologiya: rukovodstvo dlya vrachei. Minsk: Vyshehishaya shkola, 2007. 703 p. [Антоненкова Н.Н., Аверкин Ю.И., Белоцерковский И.В. Онкология: руководство для врачей. Минск: Вышэйшая школа, 2007. 703 с.].

2. Shimanovskii N.L. Kontrastnye sredstva: rukovodstvo po ratsional’nomu primeneniyu. M.: GEHOTAR-Media, 2009. 464 p. [Шимановский Н.Л. Контрастные средства: руководство по рациональному применению. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. 464 c.].

3. Vdovenko VS, Karel’skaya NA, Kondrat’ev EV, et al. Сryodestruсtion of mаlignаnt liver lesions: MRI monitoring of treаtment, preliminаry results. Medical Visualization. 2019;23(1):8–18. DOI: 10.24835/1607-0763-2019-1-8-18. In Russian [Вдовенко В.С., Карельская Н.А., Кондратьев Е.В. и др. Криодеструкция злокачественных образований печени: предварительные результаты МРТ-мониторинга на этапах лечения. Медицинская визуализация. 2019;23(1):8–18. DOI: 10.24835/1607-0763-2019-1-8-18].

4. VoskanyanSEh,BashkovAN,KarmazanovskiiGG. Planning principles for radial surgical intervention for liver alveococckosis based on computer and magnetic resonance imaging. Annals of surgical hepatology. 2020;25(2):100–112. DOI: 10.16931/1995-5464.20202100-112. In Russian [Восканян С.Э., Башков А.Н., Кармазановский Г.Г. и др. Принципы планирования радикального хирургического вмешательства при альвеококкозе печени по данным компьютерной и магнитно-резонансной томографии. Анналы хирургической гепатологии. 2020;25(2):100– 112. DOI: 10.16931/1995-5464.20202100-112].

5. Borodin OYu, Beljanin ML, Semechev EV, et al. Рreclinical evaluation of gadolinium and manganese contrast media for contrast enhanced magnetic resonance angiography. Diagnostic radiology and radiotherapy. 2011;3(2):43–51. In Russian [Бородин О.Ю., Белянин М.Л., Семечев Е.В. и др. Доклинический сравнительный анализ контрастированной МР-ангиографии с гадолиниевыми и марганецсодержащими парамагнитными комплексными соединениями. Лучевая диагностика и терапия. 2011;3(2):43–51].

6. Borodin OYu, Semichev EB, Dambaev GTs. Analysis of contras properties in dynamic magnetic resonance tomography with lipophylic contrast agent GDOF-Mn-DTPA in rats after hepatic surgery with classic hepatic suture. Russian electronic journal of radiology. 2012;2(2):87–89. In Russian [Бородин О.Ю., Семичев Е.В., Дамбаев Г.Ц. Анализ контрастных свойств при динамической магнитно-резонансной томографии с липофильным парамагнитным соединением GDOF-MnDTPA у крыс, оперированных на печени с гемостазом классическим печеночным швом. Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2012;2(S2):87–89].

7. Sannikov MY, Borodin OY, Beljanin ML, et al. Preclinical evaluation of GDOF-Mn-DTPAas contrast media versus Gd-EOB-DTPA for contrast enhanced magnetic resonance imaging. Russian Physics Journal. 2015;58(12– 2):79–84. In Russian [Санников М.Ю., Бородин О.Ю., Белянин М.Л. и др. Доклиническая оценка контрастирующих свойств липофильного марганецсодержащего парамагнитного комплексного соединения GDOF-MnDTPA в сравнении с Gd-EOB-DTPA. Известия высших учебных заведений. Физика. 2015;58(12–2):79–84].

8. Pettersson H, Slone RM, Spanier S, et al. Musculoskeletal tumors: T1 and T2 relaxation times. Radiology. 1988;167(3):783–785. DOI: 10.1148/radiology.167.3.3363140.

9. Pan D, Schmieder AH, Wickline SA, et al. Manganese-based MRI contrast agents: past, present and future. Tetrahedron. 2011;67(44):8431–8444. DOI: 10.1016/j.tet.2011.07.076.

10. Usov VYu, Belyanin ML, Borodin OYu, et al. Application of manganese-diethylenetriaminpentaacetate (DTPA) as paramagnetic contrast agent in MRI: results of preclinical testing and direct comparison to Gd-DTPA. Medical Visualization. 2007;4:134–142. In Russian [Усов В.Ю., Белянин М.Л., Бородин О.Ю. и др. Применение Mn-диэтилентриаминпентаацетата (ДТПА) для парамагнитного контрастирования при магнитно-резонансной томографии — результаты доклинических исследований и сравнения с Gd-ДТПА. Медицинская визуализация. 2007;4:134–142].

11. Churin AA, Karpova GV, Fomina TI, et al. Preclinical toxicologic evaluation of pentamang and mangascan. Ehksperimental’naya i klinicheskaya farmakologiya. 2008;71(4):49–52. DOI: 10.30906/0869-2092-2008-71-4-49-52. In Russian [Чурин А.А., Карпова Г.В., Фомина Т.И. и др. Доклиническое токсикологическое изучение пентаманга и мангаскана. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2008;71(4):49–52. DOI: 10.30906/0869-2092-2008-71-4-49-52].

12. Barandov A, Bartelle BB, Williamson CG, et al. Sensing intracellular calcium ions using a manganese-based MRI contrast agent. Nat Commun. 2019;10(1):897. DOI: 10.1038/s41467-019-08558-7.

13. Venter A, Szulc DA, Loai S, et al. A manganese porphyrin-based T1 contrast agent for cellular MR imaging of human embryonic stem cells. Sci Rep. 2018;8(1):12129. DOI: 10.1038/s41598-018-30661-w.

14. Jørgensen JT, Rief M, Brismar TB, et al. A new manganese-based oral contrast agent (CMC-001) for liver MRI: pharmacological and pharmaceutical aspects. Acta Radiol. 2012;53(7):707–713. DOI: 10.1258/ar.2012.120034.

15. Ussov WYu, Filimonov VD, Belyanin ML, et al. Synthesis, quantum chemistry analysis and preclinical in vivo evalution of magnetic resonance imaging abilities of paramagnetic manganese complex with 2,3-dimercaptosuccinate (succimang). Medical Visualization. 2019;3:133–143. DOI: 10.24835/1607-0763-2019-3-133-143. In Russian [Усов В.Ю., Филимонов В.Д., Белянин М.Л. и др. Получение, квантово-химический анализ и доклиническая in vivo оценка МРТ-визуализирующих свойств парамагнитного комплекса марганца с 2,3-димеркаптоянтарной кислотой (сукциманга). Медицинская визуализация. 2019;3:133–143. DOI: 10.24835/1607-0763-2019-3-133-143].

16. Islam MK, Kim S, Kim H-K. Manganese complex of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)-benzothiazole aniline (BTA) conjugate as a potential liver-targeting MRI contrast agent. J Med chem. 2017. 60(7):2993–3001. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b01799.


Для цитирования:


Подъяблонский А.С., Белянин М.Л., Бородин О.Ю., Белоусов М.В., Бразовский К.С., Кривощеков С.В., Усов В.Ю., Шимановский Н.Л. Парамагнитное контрастное усиление при МРТ-визуализации печени с использованием оригинального гепатотропного высокоаффинного препарата GDOF-Mn-DTPA. Трансляционная медицина. 2021;8(2):14-22. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2021-8-2-14-22

For citation:


Podyablonsky A.S., Belyanin M.L., Borodin O.Yu., Belousov M.V., Brazovskiy K.S., Krivoshchekov S.V., Ussov W.Yu., Shimanovskii N.L. Paramagnetic contrast enhancement in MRI imaging of liver using an original hepatotropic high-affinity agent GDOF-Mn-DTPA. Translational Medicine. 2021;8(2):14-22. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2021-8-2-14-22

Просмотров: 112


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2311-4495 (Print)
ISSN 2410-5155 (Online)