מיקרוסקופ עם חוקר שמתבונן במסך מחשב ברקע

מאת מייקל האדרל | 16 בפברואר 2023

גילוי מטריד

חוקרי UNM מוצאים ננו-חלקיקים של גדוליניום, מתכת אדמה נדירה המשמשת בחומרי ניגוד MRI, יכולים לחדור לרקמת כליה

רופאים רושמים באופן שגרתי עירוי מכילים גדוליניום כדי לשפר סריקות MRI, אבל יש עדויות שננו-חלקיקים של מתכת האדמה הנדירה הרעילה יכולים לחדור לתאי כליה, ולפעמים לעורר תופעות לוואי חמורות, כך מצאו חוקרים מאוניברסיטת ניו מקסיקו.

במקרים הגרועים ביותר, גדוליניום, יסוד שאין לו תפקוד ביולוגי, יכול לעורר פיברוזיס סיסטמי נפרוגני, מחלה כואבת הפוגעת בעור ובאיברים ולעתים קרובות היא קטלנית.

במחקר חדש שפורסם ב דוחות מדעיים, צוות בראשות ברנט וגנר, MD, MS, פרופסור חבר במחלקה לרפואה פנימית של UNM, מתאר את השימוש במיקרוסקופ אלקטרוני כדי לזהות משקעים זעירים של גדוליניום בכליות של אנשים שהוזרקו להם חומרי ניגוד לפני בדיקת ה-MRI שלהם. .

"אלה ננו-חלקיקים", אמר ואגנר. "הם למעשה יוצרים חומר ננו בתוך התאים האלה."

חומרי ניגוד המבוססים על גדוליניום הוצגו לראשונה בשנות ה-1990 של המאה ה-XNUMX כאשר מחקרי MRI הפכו לשגרתיים יותר, אמר. גדוליניום מתיישר עם השדה המגנטי החזק של סורק MRI, מה שיוצר תמונות חדות יותר, אך בגלל הרעילות שלה, המתכת חייבת להיות קשורה בחוזקה למולקולות קלאטיות כדי שניתן יהיה לסנן אותה דרך הכליות ולסלק אותה.

אבל החוקרים מצאו שחלק מאטומי גדוליניום יכולים לדלוף מחומרי הניגוד אל הכליות ורקמות אחרות, אמר ואגנר. ההשפעה נמצאה הן בדגימות מכרסמים והן בדגימות אנושיות, הוא אמר.

קיבלנו חמש רקמות ממטופלים עם היסטוריה של חשיפה לניגודיות MRI, ועוד חמש ממטופלי ביקורת שהיו תמימים לניגוד, ואני נדהמתי, כי בכל חמשת אלו שנחשפו לחומר הניגוד היה גדוליניום.

- ברנט וגנר, MD

"קיבלנו חמש רקמות מחולים עם היסטוריה של חשיפה לניגודיות MRI, ועוד חמש מחולי ביקורת שהיו תמימים בניגוד, ונדהמתי, כי בכל חמשת אלו שנחשפו לחומר הניגוד היה גדוליניום."

חומרי ניגוד המכילים גדוליניום משמשים בכ-50% מסריקות ה-MRI, אמר ואגנר. שאלה מרכזית היא מדוע חלק מהאנשים מפתחים את המחלה, אך רוב האנשים שנחשפים לעולם אינם מציגים תסמינים שליליים.

"חולים חלו במחלה המלאה לאחר מנה בודדת בלבד", אמר. "חלקם חלו במחלה שמונה שנים לאחר החשיפה." ישנם אפילו דיווחים על אנשים שקיבלו השתלת לב או כליה שפיתחו תסמינים.

נראה כי הסיכויים לפתח מחלה גדלים עם חשיפה גדולה יותר לחומר הניגוד וכאשר מצטברים משקעי גדוליניום ברקמות, אמר ואגנר. "יש אנשים שמקבלים חמש מנות, ואז אתה יכול להתחיל לזהות את הגדוליניום בתוך המוח כשאתה עושה MRI ללא שום ניגוד."

לא ברור כיצד חלק מהגדוליניום מתנתק מהמולקולות הקלאטיות, אמר.

"השאלה הגדולה היא כיצד חומר הניגוד הזה משחרר את הגדוליניום ומווסת את שקיעתו בתא", אמר וגנר, המשמש גם כמנהל מכון הכליות של ניו מקסיקו ומנהל מחלקת הכליות של מערכת הבריאות לענייני ותיקים בניו מקסיקו .

המחקר הפגיש משתפי פעולה מהמחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת של UNM, המחלקה למתמטיקה וסטטיסטיקה של UNM, יוזמת צ'אן צוקרברג, מערכת הבריאות של ניו מקסיקו VA והמרכז לננו-טכנולוגיות משולבות במעבדה הלאומית של לוס אלמוס ובמעבדות הלאומיות של Sandia.

ואגנר הביע דאגות לגבי השימוש הנרחב בחומרי ניגוד המבוססים על גדוליניום, מה שהצביע על כך שרופאים רבים עשויים שלא להיות מודעים לסיכונים. "לעיתים קרובות, ניגודיות ניתנת במקום שאין בו צורך - או שאולי אתה אפילו לא צריך MRI."

חשש נוסף הוא שנדמה שגדוליניום מוצא את דרכו לסביבה. מכיוון שחומר הניגוד של ה-MRI נפלט דרך השתן, הוא שוחרר למערכות הביוב, אך מתקני טיהור שפכים אינם מצוידים להסיר אותו, אמר.

רמות גדוליניום גדלו פי XNUMX במפרץ סן פרנסיסקו, ובגרמניה ניתן לזהות גדוליניום במשקאות קלים העשויים ממי ברז. אותה תופעה ניכרת בניו מקסיקו, אמר.

"כולנו יצאנו למקורות מים עיליים שונים, תפסנו דגימות ומדדנו אותן ב-UNM", אמר ואגנר. "לריו גרנדה באלמדה היו רמות מסיביות."

נראה כי גדוליניום גורם לשחרור תאי דם לבנים הנקראים פיברוציטים. "כשהם נכנסים לעור הם מתחילים להשתתף בריפוי פצעים", אמר. אבל במקרים של פיברוזיס מערכתית, "זה כמו ריפוי חריג של פצעים."

אבל ואגנר חושב שאולי יש דרך לרתום את התהליך הזה כדי לעזור לחולי סוכרת בדיאליזה. "הם נוטים לריפוי פצעים גרוע מאוד", הוא אומר. "אני אוהב לראות יתרונות פוטנציאליים בנוסף לגלות מהו מנגנון המחלה."