Melanin Koncentráló Hormon Receptor (MCH-R1)

Debreceni Egyetem
megjelent:

A táplálékfelvétel szempontjából kritikus elem az éhség és jóllakottság-érzet. Ennek kialakulásában igen fontos szerepe van a melanin koncentráló hormonnak (MCH) és receptorainak.

Az MCH egy 19 aminosavból álló ciklikus neuropeptid, melyet az emlősagy sejtjei is expresszálják. Két receptora ismert, az MCH-R1 és MCH-R2, de utóbbi számos állatfajban (például rágcsálókban) nincs jelen, vagy nem funkcionális. Az MCH tartalmú sejttestek emlősben alapvetően a lateralis hypothalamus területén (tuberális hypothalamus, zona/subzona incerta) találhatóak (Bittencourt és mtsai, 1992; Skofitsch és mtsai, 1985).

Az MCH-erg neuronok aktivitása növeli a táplálékfelvételt, és egyes eredmények szerint a stresszre adott válaszban is szerepet játszanak (Chung és mtsai, 2011; Saito és mtsai, 2008; Smith és mtsai, 2006).

Tekintettel arra, hogy az MCH-R1 receptor étvágyat fokozó, ill. testsúly növelő hatása valamennyi gerincesre általános érvényűnek tűnik, a testsúly növelés elérésére az MCH-R1 receptor stimulációt patkányokban is alkalmas mechanizmusnak gondoljuk (Bae és mtsai, 2015; Kumar és mtsai, 2013). A multimodalitású képalkotó technikákkal (PET, SPECT, CT, MRI) az élő szervezetek, szövetek fiziológiás és patológiás biokémiai folyamatait, valamint azok anatómiai lokalizációját tanulmányozhatjuk non-invazív módon. A nyert képi információ alapkutatási, alkalmazott kutatási, valamint orvosi diagnosztikai ismereteket nyújt. A kutatási témakör a biológiai és élettani folyamatok in vivo vizsgálata izotópos technikákkal, amely felöleli az alapkutatások, receptor kutatások (Máté és mtsai, 2015), daganatkutatások, anyagcsere-folyamatok vizsgálata, gyógyszerek hatásmechanizmusának megismerése, stb. (Trencsényi és mtsai, 2015) és alkalmazott kutatások széles skáláját.

Kísérleteink során agyi, valamint perifériás MCH-R1 receptorok jelenlétét vizsgáltuk patkányokon 18F jelölt FB-PEPP (4-[(4-fluorobenzyl)oxy]-1-[4-[2-(pyrrolidin-1-yl)ethoxy]-phenyl]pyridin-2(1H)-one), valamint 68Ga jelölt NODAGA-MCH1a MCH-R1 receptor specifikus kísérleti molekulákkal kisállat PET képalkotással.

Módszerek

Konvencionális állatházi körülmények között tartott hím és nőstény Wistar patkányokba (n=20) inhalációs altatásban (3% isoflurán) 8,4±0,2 MBq [18F]FB-PEPP, illetve 68Ga-NODAGA-MCH1a radioligandot injektáltuk intravénásan. A radiotracer injektálása után 30 perccel az állatokat elaltattuk, majd 10 perces statikus gyűjtéseket végeztünk kisállat PET kamerával (MiniPET-II). A leképezés során gyűjtött adatok normalizálása és random-korrekciója után a rekonstruált voxel méret 0,5x0,5x0,5 mm volt. A radiofarmakon szöveti eloszlását számszerűen a standardizált felvételi érték (standardized uptake value (SUV)) segítségével fejeztük ki. SUV=[VOI (szöveti) aktivitás (Bq/mL)]/[injektált aktivitás (Bq)/állat tömege (g)].

Eredmények

Az in vivo PET kamerás szervi megoszlásos vizsgálatok kimutatták, hogy [18F]FB-PEPP molekula átlép a vér-agy gáton, specifikusan kötődik egészséges Wistar patkányok agyának hypothalamikus területeihez már 30 perccel az intravénás injektálást követően (1. ábra A, B).

A hypothalamus [18F]FB-PEPP felvétele (SUVmean: 1,37±0,15; SUVmax: 1,83±0,12) szignifikánsan (p£0,01) magasabb volt, mint a referencia-területként vizsgált kisagy radiotracer felvétele (SUVmean: 0,14±0,04; SUVmax: 0,38±0,03). A PET felvételek kvalitatív és kvantitatív elemzése során a nyálmirigyek (parotis, submandibularis) (SUVmean: 2,76±0,25; SUVmax: 3,96±0,18), a vékonybelek (SUVmean: 1,07±0,19; SUVmax: 7,56±1,24), a máj (SUVmean: 2,15±0,14; SUVmax: 6,48±1,34), valamint a bűzmirigyek (SUVmean: 1,52±0,15; SUVmax: 2,56±0,17) mutattak magas [18F]FB-PEPP akkumulációt (2. és 3. ábra). A 68Ga jelölt NODAGA-MCH1a molekula nem jutott át a vér-agy gáton (1. ábra C, D), azonban ez a tracer is magas akkumulációt mutatott a nyálmirigyekben, májban valamint a vékonybélben (2. ábra D, E).

1. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok fej-nyak régiójának

1. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok fej-nyak régiójának PET felvételei 30 perccel [18F]FB-PEPP (A-B) és 68Ga-NODAGA-MCH1a (C-D) intravénás injektálása után. Reprezentatív axiális (A, C) és koronális (B, D) felvételek. Fehér nyíl: hypothalamus.

2. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok fej-nyak régiójának

2. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok in vivo teljes-test PET felvétele 30 perccel [18F]FB-PEPP (A-C) és 68Ga-NODAGA-MCH1a (D-F) intravénás injektálása után. Reprezentatív koronális (A, D), szagittális (B, E) és axiális (C, F) felvételek. Szürke nyíl: nyálmirigy; rózsaszín nyíl: tüdő; fekete nyíl: máj; zöld nyíl: belek; sárga nyíl: húgyhólyag; kék nyíl: bűzmirigy; fehér nyíl: vese.

3. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok fej-nyak régiójának

3. ábra Egészséges kontroll Wistar patkányok fej-nyak régiójának PET felvételei 30 perccel [18F]FB-PEPP (A-C) és 68Ga-NODAGA-MCH1a (D-F) intravénás injektálása után. Reprezentatív axiális (A, D), koronális (B, E) és szagittális (C, F) felvételek. Sárga nyíl: gl. parotis; fehér nyíl: gl. submandibularis.

Következtetés

A F-18 radionukliddal jelzett [18F]FB-PEPP alkalmas radiotracer az agyi és perifériás MCH-R1 receptor-expresszió PET leképezéssel történő kvalitatív és kvantitatív kimutatására, illetve a későbbiekben kezelés hatására kialakuló receptor-expresszió változásainak követésére.

Irodalom

• Bae J, Kim J, Choue R, Lim H. Fennel (Foeniculum vulgare) and Fenugreek (Trigonella foenum-graecum) Tea Drinking Suppresses Subjective Short-term Appetite in Overweight Women. Clin Nutr Res. 2015 Jul;4(3):168-174.

• Bittencourt JC, Presse F, Arias C, Peto C, Vaughan J, Nahon JL, Vale W, Sawchenko PE. (1992) The melanin-concentrating hormone system of the rat brain: an immuno-and hybridization histochemical characterization. J Comp Neurol 319(2): 218-245.

• Chung S, Parks GS, Lee C, Civelli O. Recent updates on the melanin-concentrating hormone (MCH) and its receptor system: lessons from MCH1R antagonists. J Mol Neurosci. 2011 Jan;43(1):115-121.

• Kumar P, Bhandari U. Protective effect of Trigonella foenum-graecum Linn. on monosodium glutamate-induced dyslipidemia and oxidative stress in rats. Indian J Pharmacol. 2013 Mar-Apr;45(2):136-140.

• Saito Y, Nagasaki H. The melanin-concentrating hormone system and its physiological functions. Results Probl Cell Differ. 2008;46:159-179.

• Skofitsch G, Jacobowitz DM, Zamir N. (1985) Immunohistochemical localization of a melanin concentrating hormone-like peptide in the rat brain. Brain Res Bull 15(6): 635-649.

• Smith DG, Davis RJ, Rorick-Kehn L, Morin M, Witkin JM, McKinzie DL, Nomikos GG, Gehlert DR. (2006) Melanin-concentrating hormone-1 receptor modulates neuroendocrine, behavioral, and corticolimbic neurochemical stress responses in mice. Neuropsychopharmacology 31(6): 1135-1145.

• Trencsényi G, Barna SK, Garai I. Hibrid képalkotás: klinikai evidenciák, lehetőségek [Hybrid imaging: clinical evidence, opportunities]. Orv Hetil. 2015 Dec;156(52):2110-5. doi: 10.1556/650.2015.30324. Hungarian. Összefoglaló közlemény/Review article

• Máté G, Kertész I, Enyedi KN, Mező G, Angyal J, Vasas N, Kis A, Szabó É, Emri M, Bíró T, Galuska L, Trencsényi G. In vivo imaging of Aminopeptidase N (CD13) receptors in experimental renal tumors using the novel radiotracer (68)Ga-NOTA-c(NGR). Eur J Pharm Sci. 2015 Mar 10;69:61-71.


A kutatás a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium által támogatott AGR_PIAC_13-1-2013-0008 számú projekt keretében készült.

(Debreceni Egyetem - Trencsényi György; Nagy Tamás; Kis Adrienn; Dénes Noémi; Kurucz Andrea; Juhász Béla; Kertész István; Mikecz Pál)

Frissítve: 2017.03.01. 17:06, Megjelent: 2017.03.01. 17:06
Nem mesterséges intelligencia által készített tartalom. ✓
Címkék: MCH téma, Éhség téma

Segítség

Orvos válaszol

orvos válaszol piktogram
Belgyógyászati leletértelmezés 24h

Belgyógyászati leletértelmezés 24h

Dr. Szabó Roxana belgyógyász szakorvosjelölt

Orvoskereső

orvoskereső piktogram
Varga Dóra

Varga Dóra

Dietetikus

Budapest

Cikkajánló