Des premières explorations digestives et métaboliques
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Des premières explorations digestives et métaboliques
Des premières explorations digestives et métaboliques aux traceurs modernes et d’avenir ACOMEN 40e Anniversaire- 71e Réunion scientifique Montpellier, 28-29 mars 2014 Claude BERNARD: … nous saurons la physiologie lorsque nous pourrons suivre pas à pas une molécule de carbone ou d’azote, faire son histoire, raconter son voyage dans le corps d’un chien , depuis son entrée jusqu’à sa sortie… George de Hevesy: notion de traceur radioactif. Application of isotopic indicators in biological research. Enzymologia 1938,5,138 Nos ainés ont cherché à suivre ces pistes. Rappelons-nous le contexte: nous sommes dans les années 1960-1970 dans les laboratoires des isotopes 1973 1975 1980 Premières images du scanner X de EMI Echographie 2 D (échographie B pour brillance) 1er appareil d’IRM de Diasonics Donc avant 1975-1980 Radiologie conventionnelle: Tables de radio Médecine nucléaire (Laboratoire des isotopes) Scintigraphes à balayages et compteurs Y Laboratoire des isotopes Scintigraphie à balayage Caméra Anger Laboratoire des isotopes Une multitude de radiotraceurs : Ga 68 – DTPA avec caméra positon à scintillation - H.O. Anger J Nucl Med 1963 avec générateur Ge 68/Ga 68 - H.O. Anger J Nucl Med 1964 Tc 99m Pertechnetate pour visualiser le foie - Sorensen L.B. J Lab et Clin Med 1963 pour les tumeurs cérébrales - Mc Afec J.C. J Nucl Med 1964 Les « lipides » marqués à l’iode 131 - J.C. Sisson J Nucl Med 1965 Les anticorps marqués à l’iode 131 Pour le cœur Cs 131 (1964) ; Cs 129 (1970) ; K 43 (1973) ; Tl 201 (1973) … Explorations digestives • Etudes morphologiques: FOIE Colloïdes marqués (cellules de Kupffer) Au 198 (1961) I 131 Tc 99m In 113m Etudes morphologiques FOIE Explorations digestives • Etudes morphologiques: Pancréas La technique de soustraction Au 198 et Se 75 –Sélénométhionine (1968) • Puis… – L’échographie avec échelle de gris est arrivée – et la Tomodensitométrie X Explorations digestives • Etudes métaboliques Etude de l’absorption intestinale des lipides • Mesure de la radio activité sanguine • Mesure de la radio activité urinaire • Mesure de la radio activité selles Acides gras, triglycerides I 131, Br 82, C 14, I 123, I 131 … Etude de l’absorption des acides aminés Etude de l’absorption intestinale de la vitamine B12 (test de Schilling) Etude de l’absorption du fer Détection des entéropathies exsudatives Explorations digestives (après 1980) Etudes fonctionnelles: La Scintigraphie hépato-biliaire Traceur : Mébrofénine Tc 99m (Cholediam) Capté par les hépatocytes et éliminé par les voies biliaires Mais concurrencée par l’échographie et la tomodensitométrie X Explorations digestives (après 1980) • Etudes fonctionnelles La vidange gastrique solide et liquide - Phase solide : œufs marqués avec du phytate (phytacis) ou des colloides Tc 99m. - Phase liquide : DTPA Tc99m ou DTPA In 111 Explorations digestives • Etudes fonctionnelles ‐ Recherche d’hémorragie digestive Hématies marquées au Tc 99m ‐ Recherche de diverticule de Meckel En 2014 1. Morphologique: 2. Fonctionnelle • • • non Indications (rares) de scintigraphie hépato-biliaire Vidange gastrique Diverticule de Meckel 3. Métabolique: non Rhônes-Alpes 2013, ce sont 307 explorations digestives sur 114 000 explorations. Et demain … Les études métaboliques vont reprendre de l’intérêt. Plusieurs centres cardio-métabolisme-nutrition ont été créés. Ils étudient le retentissement de la nutrition sur le métabolisme et les conséquences sur le myocarde. Les études métaboliques sont de plus en plus nombreuses. Ils utilisent le carbone 14 et le Tritium chez l’homme… L’insulino-résistance est au cœur du syndrome métabolique, du diabète de type 2 et de l’obésité. On reparle d’explorations pour les troubles de digestion et d’absorption intestinale. C Bernard revient… C Bernard revient… C Bernard revient… Søndergaard E, Gormsen LC, Nellemann B, Jensen MD, Nielsen S. Body composition determines direct FFA storage pattern in overweight women. Am J Physiol Endocrinol Metab 302: E1599–E1604, 2012. Direct FFA storage in adipose tissue is a recently appreciated pathway for postabsorptive lipid storage. We evaluated the effect of body fat distribution on direct FFA storage in women with different obesity phenotypes. Twenty-eight women [10 upper body overweight/obese (UBO; WHR 0.85, BMI 28 kg/m2), 11 lower body overweight/obese (LBO; WHR 0.80, BMI 28 kg/m2), and 7 lean (BMI 25 kg/m2)] received an intravenous bolus dose of [9,10-3H]palmitate- and [1- 14C]triolein-labeled VLDL tracer followed by upper body subcutaneous (UBSQ) and lower body subcutaneous (LBSQ) fat biopsies. Regional fat mass was assessed by combining DEXA and CT scanning. We report greater fractional storage of FFA in UBSQ fat in UBO women compared with lean women (P 0.01). The LBO women had greater storage per 106 fat cells in LBSQ adipocytes compared with UBSQ adipocytes (P 0.04), whereas the other groups had comparable storage in UBSQ and LBSQ adipocytes. Fractional FFA storage was significantly associated with fractional VLDL-TG storage in both UBSQ (P 0.01) and LBSQ (P 0.03) adipose tissue. In conclusion, UBO women store a greater proportion of FFA in the UBSQ depot compared with lean women. In addition, LBO women store FFA more efficiently in LBSQ fat cells compared with UBSQ fat cells, which may play a role in development of their LBO phenotype. Finally, direct FFA storage and VLDL-TG fatty acid storage are correlated, indicating they may share a common rate-limiting pathway for fatty acid storage in adipose tissue. • free fatty acid; free fatty acid storage; obesity; very-low-density Storage of Circulating Free Fatty Acid in Adipose Tissue of Postabsorptive Humans Quantitative Measures and Implications for Body Fat Distribution Christina Koutsari, Asem H. Ali, Manpreet S. Mundi, and Michael D. Jensen Diabetes 60:2032–2040, 2011 • • Study protocol. Participants received all their meals from the Mayo Clinic Clinical Research Unit metabolic kitchen for 5 days before the study to ensure stable energy intake and consistent macronutrient composition (50% carbohydrate, 35% fat, and 15% protein). Volunteers were then admitted to the Clinical Research Unit at 1700 h and given a meal at 1800 h. At 0545 h the next day,a forearmvein catheter was inserted and kept patent with a controlled infusion of 0.45% NaCl. Another catheter was placed in a retrograde fashion in a hand vein for collecting arterialized blood using the heated (55°C) hand vein technique. After collecting a baseline blood sample for background palmitate specific activity (SA) and enrichment, a continuous infusion of [U-13C]palmitate (2–4 nmol/kg FFM/min) (Cambridge Isotope Laboratories, Andover, MA) commenced. After 30 min for isotopic equilibration, a series of three blood samples were collected at 10min intervals and then every 30 min until 0900 h to measure palmitate kinetics. An 60 mCi intravenous bolus of [1-14C]palmitate or 200 mCi [9,10-3H]palmitate (NEN Life Science Products; PerkinElmer Life and Analytical Sciences, Boston, MA) was given at 0800 h. Abdominal and femoral subcutaneous adipose biopsies were collected at 30 min after the intravenous bolus of the radiolabeled palmitate. The biopsies were timed such that virtually no radiolabeled FFA tracer remained in the circulation and there would be insufficient racer in VLDL-triglycerides to accumulate in adipose tissue via VLDL (6). Participants were dismissed from the Clinical Research Unit after completing En médecine nucléaire, nous avons: - Le FDG - Bientôt le 6 DIG – captation du glucose, mesure de l’insulino-résistance des organes. ‐ Les acides gras marqués à l’iode 123, au Fluor 18 - Les acides aminés marqués. Protocole 6-DIG 15’ - Acquisition pour la quantification de l’activité dans le cœur. 15’ Index d’IR cardiaque Cinétique sanguine R k ( 2,1) Cinétique tissulaire insuline k ( 2,1) Index sensible > 1.35 basal De grands projets de métabolomique se mettent en place Il y a sûrement une place pour la médecine nucléaire Le Microbiote intestinal va être séquencé, • 50 à 100 000 espèces de bactéries Dix fois plus de bactéries que de cellules humaines (10 15 contre 10 14 cellules) L’intérêt en pathologie va être étudié, nous n’absorbons pas tous de la même manière. (médecine personnalisée ?) L’absorption des médicaments est différente… Claude Bernard revient… En conclusion Pour les explorations digestives: • Le morphologique est mort, • Le fonctionnel, le métabolique et l’imagerie moléculaire sont notre avenir Pour le métabolique: • Il faut reprendre les études de nos aînés. • Les traceurs existent, d’autres sont à créer. • Les systèmes de détection sont plus performants • La modélisation a fait de grands progrès et se développe à très grande vitesse comme les calculateurs La médecine nucléaire doit avoir sa place dans le « cardio-métabolisme-nutrition ». Claude Bernard est là! Et moi ici…