Кардиовизуализация – неинвазивный метод клинической визуализации с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), который широко применяется для комплексной оценки морфофункциональных свойств сердца и прилежащих сосудов в норме и при патологии. Для определения границ и характера патологических изменений при дифференциальной диагностике используют контрастное усиление.
В клинической практике наиболее популярными контрастными агентами являются соединения гадолиния Gd3+ (late gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging, LGE-MRI). Однако их применение в нейро- и кардиовизуализации имеет ряд ограничений. Считается, что соединения Gd3+ обладают свойствами нейротоксичности и нефротоксичности: проникая через гематоэнцефалический барьер они могут накапливаться в ткани мозга, а попадая в системный кровоток – вызывать нефрогенный системный фиброз, особенно у пациентов с низкой почечной функцией. Хелатные комплексы Gd3+ не проникают через гематоэнцефалический барьер, но их накопление в поврежденных тканях, в частности в зоне некроза при инфаркте миокарда (ИМ), неспецифично по отношению к типу повреждения и не позволяет оценить патологические изменения, которые происходят в первые часы после острого ИМ.
Ученые из Университетского колледжа Лондона опубликовали результаты исследования эффективности соединений марганца (Mn2+) в качестве контрастного агента для МР-визуализации поражения сердечной мышцы в модели экспериментального ИМ у мышей. Безопасную дозировку Mn2+ определяли in vitro по изменению частоты потенциалов действия, динамике транзиторного кальциевого тока и сократительной способности изолированных кардиомиоцитов. Фармакокинетику соединений Mn2+ изучали in vivo на основании показателей сократительной активности левого желудочка и частоты сердечных сокращений.
Концентрация Mn2+ в ткани миокарда достигала максимального уровня спустя 10 мин после внутривенного введения контрастного агента, постепенно снижалась в течение 60 мин и возвращалась к исходным значениям спустя 24 ч. При внутрибрюшинном введении концентрация Mn2+ достигала максимума спустя 60 мин после введения и сохранялась неизменной в течение 3 ч. На основании полученных данных исследователи определили безопасную дозирову и наиболее эффективный метод введения контрастного агента. В модели экспериментального ИМ мышам внутрибрюшинно вводили 0.1 мМ MnCl2 за 40 минут до индукции инфаркта. Количественное Т1-картирование миокарда с использованием соединений марганца (quantitative T1 mapping-manganese-enhanced MRI, MEMRI) или гадолиния в качестве контрастного агента проводили спустя 1 ч, 1 и 14 суток.
В отличие от соединений Gd3+, которые накапливаются преимущественно в зонах повреждения клеточных мембран, увеличения внеклеточного пространства и областях со сниженной перфузией, максимальная концентрация Mn2+ спустя 1 ч после индукции ИМ была обнаружена в интактных зонах миокарда, расположенных вне зоны некроза.
Степень повреждения сердечной мышцы спустя 1 ч после экспериментального ИМ составила 39.2±6% по результатам MEMRI и 13.7±1% по данным LGE-MRI. Спустя сутки после ИМ, область повреждения по показателям MEMRI осталась неизменной (34.9±4%), в то время как данные LGE-MRI продемонстрировали увеличение зоны повреждения до 34.8±4%. Положительная корреляция между размерами зон ишемического поражения спустя 1 ч и 1 сутки после ИМ (r=0.97, P<0.001) была выявлена только при использовании MEMRI.
Таким образом, технология MEMRI позволяет оценить объем поражения раньше, чем традиционный метод визуализации с использованием соединений гадолиния - в первые часы после инфаркта. Подтверждение эффективности применения марганца в качестве контрастного агента в клинических исследованиях позволит повысить точность диагностики и оценки динамики лечения у пациентов после перенесенного ИМ.
