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May 2022

Stabile Isotope in der klinischen Forschung

Journal/Book: MMW-Fortschr. Med. - Nr. 28/ 29; 1990; S. 446/ 32 - 449/ 37; (132 Jg.). 1990;

Abstract: Dr. med. W. H. Hartl Chirurgische Klinik und Poliklinik (Direktor: Prof. Dr. R W. Schildberg) Klinikum Großhadern München Zusammenfassung Die Verwendung von nicht-radioaktiven stabilen Isotopen des Kohlenstoff- Stickstoff- und Wasserstoffatoms (13C 15N Deuterium) eröffnet neue Möglichkeiten in der klinischen Forschung. Diese stabilen Isotope kommen regelmäßig jedoch in nur äußerst geringen Mengen in der Natur vor und sind Bestandteil eines jeden menschlichen Organismus. Durch spezielle technische Methoden ist es heute möglich bestimmte Substanzen mit diesen stabilen Isotopen zu markieren (z. B. Aminosäuren). Diese derart markierten Substanzen können als Tracersubstanzen eingesetzt werden und erlauben die Untersuchung vielfältiger Stoffwechselzusammenhänge in vivo am Patienten. Voraussetzung ist die massenspektrometrische Analyse von Blut- oder Gewebsproben in denen die Anreicherung der mit stabilen Isotopen markierten Tracer gemessen wird. Mit Hilfe dieser sog. stabilen Isotopentechnik können einerseits Poolumsatzraten der verschiedensten Stoffe (z. B. Kohlenhydrate Aminosäuren Fettsäuren) bestimmt werden andererseits lassen sich auch bestimmte Stoffwechselwege selektiv erfassen wie z. B. die Oxidation bestimmter Substrate oder der Einbau von Tracersubstanzen in einzelne Gewebe und damit deren individuelle Syntheseleistung. Mit der heute zur Verfügung stehenden Methodik wird es in Zukunft möglich sein auf breiter Ebene unterschiedliche Fragestellungen der humanen Physiologie aber auch der Pathophysiologie und Therapie einzelner Krankheiten zu beantworten. Stable Isotopes in Clinical Research: The use of non-radioactive stable isotopes of the carbon nitrogen and hydrogen atom (13C 15N Deuterium) provides new possibilities for clinical research. These stable isotopes are naturally occurring and are components of any human being. However their abundance is extremely low. Due to the refined technology it is possible today to label certain substances such as amino acids with rare stable isotopes. These labelled substances may be used as tracers for the in-vivo investigation of various metabolic pathways. Analysis of labelled compounds in blood or tissue samples requires mass spectrometry which provides information about the actual enrichment (atom % excess) of the tracer. The stable isotope technique allows on the one hand to evaluate pool turnover rates of various substances such as carbohydrates amino acids or fatty acids and on the other to identify selectively certain metabolic pathways such as substrate oxidation or the incorporation of tracers into individual tissues (measurement of fractional synthetic rates). In the future this new technique will provide an efficient tool to address various problems in human physiology pathophysiology and in the therapy of different diseases. ab

Keyword(s): E5 - D1 - H1 Isotopmarkierung - Isotope (stabile) - (klinische) Forschung


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