Imagen molecular (página 2)

Partes: 1, 2

(Gp:) Si en la situación anterior los núcleos son irradiados con la energía adecuada
?E = h fo = h ?o /2p
(nótese que la frecuencia de la radiación que aporta esa energía ha de coincidir con la frecuencia de Larmor)
se produce el fenómeno de resonancia magnética nuclear. Los espines cambian de una orientación a otra.
La frecuencia de excitación requerida cae en la zona de ondas de radio, por ello en la animación se observa un pequeño vector verde perpendicular al campo Ho que representa el campo magnético de la onda electromágnética de excitación empleada. Cuando la frecuencia de las ondas de radio no coincide con la frecuencia de Larmor, los espines no entran en resonancia y no cambian de sentido.
Cuanto más intenso es el campo externo Ho, más diferencia de energía existe entre los dos estados de espín y, en consecuencia, más frecuencia ha de tener la radiofrecuencia para que se produzca la resonancia.

(Gp:) Cuando se aplican adecuadamente dos pulsos como los descritos anteriormente a una muestra de núcleos no homogénea, durante el proceso de decaimiento magnético se produce la emisión de radiofrecuencias por parte de la muestra (eco). Esta señal puede ser captada por el equipo apropiado.

Microtomografía computarizada

Imagen óptica
Bioluminiscencia
Imagen óptica mediante bioluminescencia de un ratón (en color) sobreimpuesta a una fotografía del mismo en escala de grises. Células tumorales linfomatosas con la capacidad de expresar el gen de la luciferasa gracias a las técnicas de ingeniería genética fueron inyectadas de forma intravenosa una semana antes de la obtención de la imagen mostrada. La imagen fue obtenida con una CCD cámara refrigerada tras la administración intravenosa del sustrato coelenterazina.La fotografía muestra infiltración linfomatosa del timo.
Imágenes de bioluminiscencia (izquierda) y gammagrafía (derecha) obtenidas del mismo animal de experimentación (Balb/c ratón) 10 días después de la implantación subcutánea en el hombro derecho de células de cáncer de mama (1 x 104 4T1luc/gfp céls) transducidas con un retrovirus (pMSCV/L2G) que presentaba el gen de la luciferasa. La imagen gammagráfica fue obtenida tras la administración intravenosa de antiVEGF (antifactor de crecimiento vascular endotelial),mostrando la existencia de angiogénesis aberrante en el mismo tumor. Este ejemplo claramente enfatiza la diferencia en actividad de fondo de las dos técnicas de imagen

Imagen óptica
Flourescencia
(Gp:)                                                       
(Gp:)

Microultrasonidos
Técnica más usada
Bajo costo
Fácil acceso
Seguridad
Emiten sondas de sonido de alta frecuencia (>20KHz)

Imágenes en tiempo real, facilita uso de inyecciones guiadas
Manipulación intraútero embriones de ratón
Observación de pequeñas estructuras es posible por el uso de “ultrasonografía biomicroscópica”
Utilizan fc entre 20 a 100 MHz
Obtiene visión casi microscópica

Multimodalidad
Reúne en una sola imagen información de las diferentes técnicas de imagen antes descritas
Diferentes técnicas de imagen están disponibles en la misma cámara
Detectadas por 2 diferentes técnicas a la vez:
SPECT y tomografía computarizada
PET e imagen óptica
PET y resonancia magnética

Permite la validación de sondas moleculares mediante diferentes técnicas de imagen molecular casi simultáneamente
Este concepto permite amalgamar la información obtenida casi simultáneamente en un mismo animal de experimentación

Dianas biológicas y Sondas moleculares
Dianas biológicas: es aquello que se utiliza endogenamente para investigar tejidos a nivel celular/molecular (receptores, enzimas)
Sonda Molecular: localiza dianas biológicas específicas y detecta una señal que nos permite obtener una imagen (trazadores, partículas superferromagnéticas)

Imagen del Gen Informador
Es la expresión de Dianas Biológicas específicas, que normalmente no existirían en aquellas células que son de interés (células tumorales)
Que permite detectarlas mediante sondas moleculares que favorecen su visualización

Las técnicas de imagen molecular ofrecen la posibilidad de monitorizar de forma no invasiva la localización, magnitud y persistencia del gen informador
De esta manera se pueden crear células con sondas moleculares que actuaran como marcadores de expresión génica para la localización y seguimiento de las células de interés.

La imagen de expresión génica puede ser conseguida de 2 maneras:
Mediante la transferencia de genes en células específicas (transgenes)
Mediante la expresión de genes endógenos n específicos.
El gen informador debe ser introducido a la célula normalmente mediante vectores

Gen informador
Debe ser estable, desaparecer rápidamente de la circulación
No debe ser citotóxico
El tamaño del gen deben ser suficientemente pequeño para caber en un vector
No deben de impedir su paso las barreras biológicas naturales para alcanzar su destino

Annexina V
Sonda molecular prometedora
Proteína
20 tipos, V PM 36 mil y 319aa que se une a la fosfatidil serina (fosfolípido componente de la membrana celular)
Se expresa como resultado de la activación y desactivación de procesos enzimáticos específicos
La expresión de fosfatidil serina es la señal que indica que la célula es apoptótica.
Marcador de procesos apoptóticos
Annexina V 3es marcador de procesos apoptóticos.

Factor de crecimiento vascular endotelial
Sonda molecular
VEGF se une al receptor VEGF tipo 2.
Este receptor se caracteriza por expresarse en células endoteliales localizadas en áreas de formación vascular (angiogénesis) aberrante
La visualización in vivo es considerada importante en la caracterización tumoral
Y para evaluar tx oncológicos

“La imagen molecular es una nueva disciplina No invasiva de diagnóstico por imagen que promete cambiar el modo en que se esta llevando a cabo la medicina actual”