Detekcija infekcije srčanog zaliska

Nova vrsta snimanja razvijena od strane Harvard tima u Massachusetts General Hospital (MGH) omogućit će preciznu dijagnostiku opasne infekcije srčanih zalistaka. U izvještaju Nature Medicine, tim iz MGH Center for Systems Biology opisao je kako je pomoću PET snimaka sa radio-obilježenim proteinom uključenim u prikrivanje bakterija od imunog sistema, otkriveno prisustvo endokarditisa povezanog sa Staphylococcus aureus, na mišjem modelu.

“Naša proba je mogla detektovati da li je S.aureus prisutan u nenormalnim količinama da ometa normalnu funkciju srčanih zalistaka.” kaže Matthias Nahrendorf iz MGH Center for Systems Biology. “Bilo je veoma teško identificirati bakteriju koja uzrokuje endokarditis, ali precizna dijagnoza je važna za uključivanje dobro prilagođene antibiotske terapije.”

Na ovoj PET-CT slici Staphylococcus aureus endokarditisa, slike A i B pokazuju molekularni model kako PET reporter (narandžasta struktura) se veže na target, bakterijski enzim stafilokoagulaza (ljubičasta). CT (slike C i D) i PET-CT (slike E i F) pokazuju lokaciju radio označenog protrombinau vegetacijama oko aortalne valvule mišijeg srca. Slike G-I pokazuju lokaciju PET medijatora u aorti miševa sa (G-H) i bez (I-J) S.aureus endokarditisom.

 

Infekcija endokarda – endokarditis karakteriziraju izrasline – vegetacije nastale od trombocita i fibrina skupa sa mikroorganzmima. Endokarditis uzrokovan sa S.aureus je najopasniji, sa stopom mortaliteta od 25-50%, ali dijagnoza može biti teška jer simptomi: temperatura i srčani šum su nejasni, krvni testovi ne moraju detektovati bakteriju. Bez odgovarajuće antibiotske terapije, endokarditis uzrokovan S. aureusom brzo napreduje oštećujući srčane zalistke.

S. aureus inicira rast vegetacija secenirajući stafilokoagulazu, enzim koji pokreće kaskadu zgrušavanja. Ovaj process uključuje i protein – protrombin koji je dio puta koji vodi do taloženja fibrina, primarna komponenta krvnih ugrušaka. Proces zgrušavanja povećava vegetacije, usidri ih na srčane zalistke i služi da prikrije bakterije iz imunih ćelija u krvotoku.

Da bi razvili slikovnu dijagnostiku za detekciju S.aureus endokarditisa, MGH tim je prvo istražio molekularni mehanizam kojim stafilokoagulaza pokreće kaskadu zgrušavanja i pronašli su da jedna molekula stafilokoagulaze stupa u inerakciju sa najmanje četiri molekule fibrina ili sa njegovim prekursorom fibrinogenom u kompleks koji se veže za rastuću vegetaciju. Obzirom da je protrombin esencijalni intermedijer u interakciji stafilokoagulaza/fibrin, naučnici su istražili da li označene verzije protrombina mogu tačno detektovati endokarditis uzrokovan S.aureusom kod miševa.

Nakon što su početni eksperimenti potvrdili da optička slikovna tehnologija nazvana FMT-CT može detektirati fluorescentno označen protrombin pohranjen u S.aureus induciranim vegetacijama, naučnici su pokazali i da radio označen protrombin omogućava detekciju S.aureus vegetacija sa kombinovanom PET-CT tehnologijom, pristup koji će se moći koistiti i kod ljudi nakon dodatnog razvoja i FDA odobrenja.

“Ovakav pristup može pomoći kliničarima da detektuju prisustvo endokarditisa, odrediti njegovu težinu i ako je uzrokovan sa S.aureusom i pratiti efektivnost antibiotika ili drugog tretmana.” kaže Nahrendorf , koautor članka Nature Medicine i profesor na radiologiji na Harvard Medical School. „Mi radimo da poboljšamo PET sa jednostavnijom hemijom i više PET izotopa da bi se napravio što bolji kandidat za eventualna testiranja na pacjentima.”

Studija je podržana od National Institutes of Health.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*