Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) kann mit Hilfe des Markers anzeigen, wie Fibroblasten nach einem Herzinfarkt aktiviert werden und so ein Zeitfenster identifizieren, in dem eine Herzfibrose verhindert und der Krankheitsverlauf beeinflusst werden kann.
Nach einem Herzinfarkt spielen Bindegewebszellen, auch Fibroblasten genannt, eine wichtige Rolle dabei, das geschädigte Gewebe zu ersetzen, um die Struktur des Herzens zu erhalten. Eine übermäßige Fibrose kann jedoch dazu führen, dass die linke Herzkammer steifer wird und das Herz nicht mehr so gut pumpt. Eine solche Herzschwäche ist nach wie vor ein Hauptgrund für spätere Erkrankungen und die späte Sterblichkeit nach einem Herzinfarkt. Deshalb untersuchten die Autoren der Studie, ob nach einem Herzinfarkt aktivierte Fibroblasten mit Hilfe eines neuartigen 68Ga-markierten Fibroblasten-Aktivierungsprotein (FAP)-Inhibitors bildlich dargestellt werden können.
„Wir wissen, dass die Qualität der Umbauprozesse im Herzen nach einem Herzinfarkt dadurch vorhersagt werden kann, wann und wo aktivierte Fibroblasten vorkommen", so Dr. Zohreh Varasteh vom Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München (TUM). „Daher könnte die Bildgebung von aktivierten Fibroblasten mittels 68Ga-FAPI-04 PET einen signifikanten diagnostischen und prognostischen Wert haben, der bei der klinischen Behandlung von Patienten nach einem Herzinfarkt hilfreich sein könnte“, so Zohreh Varasteh.
In der präklinischen Studie wurde der radioaktive Marker für die in vivo-Bildgebung mit PET bei 20 Ratten eingesetzt, die einen Herzinfarkt erlitten hatten. Die in-vivo-Bildgebung fand an ein, drei, sechs, 14, 23 und 30 Tagen nach dem Herzinfarkt statt. Dynamische und Blockierungsstudien fanden am siebten Tag statt. Die so erzielten Ergebnisse überprüften die Wissenschaftler unter anderem mit Immunfluoreszenzfärbungen von Herzgewebeproben.
Die Forscher fanden heraus, dass der verletzte Herzmuskel sechs Tage nach dem Infarkt am meisten des radioaktiven Markers aufnahm und dass die Aufnahme zwei Wochen nach dem Infarkt schnell auf das Hintergrundniveau zurückging. Die Aufnahme fand hauptsächlich in der Randzone des geschädigten Herzmuskels statt, im gesunden Herzmuskel nahmen die Zellen nur minimale Mengen des Markers auf. Die genaue Lokalisation des Markers bestätigten die Wissenschaftler durch ex-vivo-Bildgebung, Autoradiographie und histologische Befunde.
„Während die präklinische Entwicklung potenzieller anti-fibrotischer Ansätze weit fortgeschritten ist, gab es bisher nur wenige klinische Untersuchungen. Denn bisher fehlen sensitive und spezifische Bildgebungsverfahren, um zu beurteilen, wie eine Herzfibrose verläuft oder sich wieder zurückbildet. In dieser Hinsicht hat sich herausgestellt, dass 68Ga-FAPI-04 PET ein wichtiges Werkzeug ist, um fibrotische Prozesse zu erkennen und damit die Therapie der Herzschwäche zu verbessern", sagte Varasteh.
Varasteh fuhr fort: „In Zukunft könnten diese Fortschritte in der Bildgebung auch auf andere Erkrankungen angewandt werden, die mit aktivierten Fibroblasten einhergehen, wie Bluthochdruck, ischämische, dilatative und hypertrophe Kardiomyopathien, durch eine Krebstherapie bedingte Kardiotoxizität, Leberzirrhose und Lungenfibrose.“
Publikation: Molecular Imaging of Fibroblast Activity After Myocardial Infarction Using a 68Ga-Labeled Fibroblast Activation Protein Inhibitor, FAPI-04. Varasteh Z, Mohanta S, Robu S, Braeuer M, Li Y, Omidvari N, Topping G, Sun T, Nekolla SG, Richter A, Weber C, Habenicht A, Haberkorn UA, Weber WA. J Nucl Med. 2019 Dec;60(12):1743-1749. Epub 2019 Aug 12.
Quelle: Pressemitteilung Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging