In einer neuen Studie, die in Scientific Reports veröffentlicht wurde, beschreibt ein Team unter der Leitung von Brent Wagner, MD, MS, außerordentlicher Professor an der UNM-Abteilung für Innere Medizin, den Einsatz von Elektronenmikroskopie zum Nachweis kleiner Gadoliniumablagerungen in den Nieren von Frauen. Menschen, denen vor ihrer MRT-Untersuchung Kontrastmittel injiziert wurden.
„Das sind Nanopartikel“, sagte Wagner. „Sie bilden tatsächlich Nanomaterial in diesen Zellen.“ Kontrastmittel auf Gadoliniumbasis wurden erstmals in den 1990er Jahren eingeführt, als MRT-Untersuchungen zunehmend routinemäßig durchgeführt wurden. Gadolinium richtet sich nach dem starken Magnetfeld eines MRT-Scanners aus, was zu schärferen Bildern führt. Aufgrund seiner Toxizität muss das Metall jedoch fest an chelatbildende Moleküle gebunden sein, damit es durch die Nieren gefiltert und ausgeschieden werden kann. .
Aber Forscher haben herausgefunden, dass einige Gadoliniumatome aus Kontrastmitteln in die Nieren und andere Gewebe gelangen können, sagte Wagner. Der Effekt sei sowohl bei Nagetieren als auch beim Menschen festgestellt worden, sagte sie.
Gadoliniumhaltige Kontrastmittel würden bei etwa 50 % der MRTs eingesetzt, sagte Wagner. Eine wichtige Frage ist, warum manche Menschen die Krankheit entwickeln, aber die meisten exponierten Menschen entwickeln nie negative Symptome.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass Gadolinium offenbar in die Umwelt gelangt. Da das MRT-Kontrastmittel über den Urin ausgeschieden wird, gelangt es in die Kanalisation, Kläranlagen verfügen jedoch nicht über die nötige Ausrüstung, um es zu entfernen.
Einführung
Die Eigenschaften von Kontrastmitteln für die Magnetresonanztomographie (MRT) basieren auf einem Seltenerdmetall, Gadolinium . Da Gadolinium toxisch ist, handelt es sich bei MRT-Kontrastmitteln um proprietäre Aminopolycarbonsäure-Chelate, die das Metall fest binden und die renale Clearance verbessern sollen. Zu den Komplikationen von MRT-Kontrastmitteln gehören Gadolinium-Enzephalopathie, akute Nierenschädigung, Gadolinium-Ablagerungskrankheit/Symptome im Zusammenhang mit Gadolinium-Exposition (SAGE) und „nephrogene“ systemische Fibrose. Die Exposition gegenüber MRT-Kontrastmitteln jeglicher Klasse führt zu einer langfristigen Retention von Gadolinium. In allen lebenswichtigen Organen, einschließlich des Gehirns, wurden sowohl bei Patienten als auch bei Tiermodellen Gadoliniumreste aus der MRT-Kontrastmittelexposition gefunden. Jahre nach der Exposition gegenüber MRT-Kontrastmitteln kann Urin Gadolinium enthalten .
Unsere Nagetiermodelle zeigten die Bildung gadoliniumreicher Nanopartikel in Niere und Haut nach systemischer Behandlung mit MRT-Kontrastmittel. Gadoliniumreiche Dichten wurden im neuronalen Zytoplasma und in den Kernen der Gehirne von Menschen gefunden, die im Rahmen der Routinebehandlung MRT-Kontrastmitteln ausgesetzt waren. Die nanotoxikologischen Mechanismen Gadolinium-induzierter Erkrankungen sind kaum bekannt. Unser Verständnis der durch MRT-Kontrastmittel verursachten Komplikationen ist noch lange nicht vollständig. Diese Studien wurden durchgeführt, um die Zusammensetzung intrazellulärer gadoliniumreicher Mineralien zu charakterisieren, die sich nach systemischer Behandlung mit MRT-Kontrastmitteln bilden.
Der Beginn der Seltenerdmetallose beginnt mit gadoliniumreichen Nanopartikeln in der Niere, die durch die Einwirkung von Kontrastmitteln für die Magnetresonanztomographie entstehen. Zusammenfassung Die Leitmotive der durch Magnetresonanztomographie (MRT) durch Kontrastmittel verursachten Komplikationen reichen von akuter Nierenschädigung, Symptomen im Zusammenhang mit Gadolinium-Exposition (SAGE)/Gadolinium-Ablagerungskrankheit, lebensbedrohlicher Gadolinium-Enzephalopathie und irreversibler systemischer Fibrose . Gadolinium ist der Wirkstoff dieser Kontrastmittel, ein unphysiologisches Lanthanoidmetall. Die Mechanismen MRT-Kontrastmittel-induzierter Erkrankungen sind unbekannt. Mäuse wurden mit einem MRT-Kontrastmittel behandelt. Menschliches Nierengewebe wurde von kontrastnaiven und mit MRT-Kontrastmittel behandelten Patienten gewonnen und analysiert. Nieren (Mensch und Maus) wurden mittels Transmissionselektronenmikroskopie und Rastertransmissionselektronenmikroskopie mit energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht. Die Behandlung mit Magnetresonanzkontrastmittel führte zu unilamellären Bläschen und einer Mitochondriopathie im Epithel. Nieren. Elektronendichte intrazelluläre Niederschläge und der äußere Rand von Lipidtröpfchen waren reich an Gadolinium und Phosphor. Wir kommen zu dem Schluss, dass MRT-Kontrastmittel physiologisch nicht inert sind . Die langfristige Sicherheit dieser synthetischen Metall-Ligand-Komplexe, insbesondere bei wiederholter Verwendung, muss weiter untersucht werden. |
Diskussion und zusammenfassung
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Gadolinium in vivo aus MRT-Kontrastmittelformulierungen freigesetzt und zu mineralisierten intrazellulären Nanopartikeln metabolisiert wird. Die hohen Konzentrationen an Phosphor (und Sauerstoff) lassen darauf schließen, dass die Nanopartikel unlösliches GdPO4 (und möglicherweise Gd2O3/Gd (OH)3) oder ein komplexeres/heterogeneres Mineral enthalten. Das Phosphorvorkommen ist unbekannt. Die Fülle an Phosphor in Lipiden und die systemische Reaktion auf Gadolinium legen nahe, dass die Auswaschung aus intrazellulären Membranen ein Mechanismus sein könnte.
Gadolinium ist kein physiologisches Element. Man kann davon ausgehen, dass iatrogene Nierenschäden, systemische Fibrose, Hautplaques und SAGE Teil eines Spektrums von Erkrankungen sind, die aus der Retention eines toxischen Lanthanoidmetalls resultieren. Nanotoxizität ist zweifellos ein Mediator für Kontrastmittelkomplikationen in der MRT. Der unterschiedliche Abbau von MRT-Kontrastmitteln könnte die Anfälligkeit für Komplikationen erklären.
