In un nuovo studio pubblicato su Scientific Reports , un team guidato da Brent Wagner, MD, MS, professore associato presso il Dipartimento di Medicina Interna dell’UNM, descrive l’uso della microscopia elettronica per rilevare piccoli depositi di gadolinio nei reni delle donne. persone a cui erano stati iniettati agenti di contrasto prima della risonanza magnetica.
"Queste sono nanoparticelle", ha detto Wagner. "In realtà stanno formando nanomateriali all’interno di queste cellule." I mezzi di contrasto a base di gadolinio sono stati introdotti per la prima volta negli anni ’90, quando gli studi sulla risonanza magnetica sono diventati più di routine. Il gadolinio si allinea con il potente campo magnetico di uno scanner MRI, producendo immagini più nitide, ma a causa della sua tossicità, il metallo deve essere strettamente legato alle molecole chelanti in modo che possa essere filtrato attraverso i reni ed eliminato. .
Ma i ricercatori hanno scoperto che alcuni atomi di gadolinio possono fuoriuscire dagli agenti di contrasto nei reni e in altri tessuti, ha detto Wagner. L’effetto è stato riscontrato sia nei roditori che negli esseri umani, ha detto.
I mezzi di contrasto contenenti gadolinio sono utilizzati in circa il 50% delle risonanze magnetiche, ha detto Wagner. Una domanda importante è perché alcune persone sviluppano la malattia, ma la maggior parte delle persone esposte non sviluppa mai sintomi negativi.
Un’ulteriore preoccupazione è che il gadolinio sembra raggiungere l’ambiente. Poiché l’agente di contrasto per la risonanza magnetica viene fatto passare attraverso l’urina, viene rilasciato nei sistemi fognari, ma gli impianti di trattamento delle acque reflue non sono attrezzati per rimuoverlo.
Le proprietà degli agenti di contrasto per la risonanza magnetica (MRI) si basano su un metallo delle terre rare, il gadolinio . Poiché il gadolinio è tossico, i mezzi di contrasto per MRI sono chelati brevettati di acidi aminopolicarbossilici progettati per legare saldamente il metallo e migliorare la clearance renale. Le complicanze dei mezzi di contrasto per MRI includono encefalopatia da gadolinio, danno renale acuto, malattia da deposito di gadolinio/sintomi associati all’esposizione al gadolinio (SAGE) e fibrosi sistemica "nefrogenica". L’esposizione a qualsiasi classe di agenti di contrasto per MRI porta alla ritenzione a lungo termine del gadolinio. Gadolinio residuo derivante dall’esposizione al mezzo di contrasto per MRI è stato trovato in tutti gli organi vitali, compreso il cervello, sia nei pazienti che nei modelli animali. L’urina può contenere gadolinio anni dopo l’esposizione ai mezzi di contrasto per MRI.
I nostri modelli di roditori hanno dimostrato la formazione di nanoparticelle ricche di gadolinio nel rene e nella pelle dopo il trattamento sistemico con agente di contrasto per MRI. Densità ricche di gadolinio sono state trovate nel citoplasma neuronale e nei nuclei del cervello di persone esposte ad agenti di contrasto per MRI nel corso delle cure di routine. I meccanismi nanotossicologici della malattia indotta dal gadolinio sono poco conosciuti. La nostra comprensione delle complicanze indotte dal mezzo di contrasto nella risonanza magnetica è lungi dall’essere completa. Questi studi sono stati condotti per caratterizzare la composizione dei minerali intracellulari ricchi di gadolinio che si formano dopo il trattamento sistemico con agenti di contrasto per MRI.
L’insorgenza della metallosi delle terre rare inizia con nanoparticelle renali ricche di gadolinio derivanti dall’esposizione ad agenti di contrasto per risonanza magnetica. Riepilogo I leitmotiv delle complicanze indotte dai mezzi di contrasto per risonanza magnetica (MRI) vanno dal danno renale acuto, ai sintomi associati all’esposizione al gadolinio (SAGE)/malattia da deposito di gadolinio, all’encefalopatia da gadolinio pericolosa per la vita e alla fibrosi sistemica irreversibile . Il gadolinio è il principio attivo di questi agenti di contrasto, un metallo lantanide non fisiologico . I meccanismi delle malattie indotte dai mezzi di contrasto per la risonanza magnetica sono sconosciuti. I topi sono stati trattati con un agente di contrasto per MRI. I tessuti renali umani sono stati ottenuti e analizzati da pazienti naïve al contrasto e trattati con agente di contrasto per MRI. I reni (umani e di topo) sono stati valutati con la microscopia elettronica a trasmissione e la microscopia elettronica a scansione con spettroscopia a dispersione di energia dei raggi X. Il trattamento con mezzo di contrasto per risonanza magnetica ha provocato vescicole unilamellari e mitocondriopatia nell’epitelio. renale. I precipitati intracellulari densi di elettroni e il bordo esterno delle goccioline lipidiche erano ricchi di gadolinio e fosforo. Concludiamo che gli agenti di contrasto per MRI non sono fisiologicamente inerti . La sicurezza a lungo termine di questi complessi sintetici metallo-legante, soprattutto in caso di uso ripetuto, deve essere ulteriormente studiata. |
Discussione e conclusioni
I nostri risultati suggeriscono che il gadolinio viene rilasciato dalle formulazioni di agenti di contrasto per MRI in vivo e metabolizzato in nanoparticelle intracellulari mineralizzate. Le alte concentrazioni di fosforo (e ossigeno) suggeriscono che le nanoparticelle contengono GdPO4 insolubile (e forse Gd2O3/Gd (OH)3) o un minerale più complesso/eterogeneo. Il deposito di fosforo è sconosciuto. L’abbondanza di fosforo nei lipidi e la risposta sistemica al gadolinio suggeriscono che la lisciviazione dalle membrane intracellulari potrebbe essere un meccanismo.
Il gadolinio non è un elemento fisiologico. È ragionevole supporre che il danno renale iatrogeno, la fibrosi sistemica, le placche dermiche e la SAGE facciano parte di uno spettro di disturbi derivanti dalla ritenzione di un metallo lantanide tossico. La nanotossicità è senza dubbio un mediatore delle complicanze del mezzo di contrasto nella risonanza magnetica. La ripartizione differenziale degli agenti di contrasto per MRI può spiegare la suscettibilità alle complicanze.
