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Ziel: Phosphodiesterasen (PDEs) katalysieren die Spaltung zyklischer Mononukleotide und sind daher Schlüsselenzyme der intrazellulären Signalübertragung. Die PDE10A ist maßgeblich an der Kontrolle der dopaminergen Transmission beteiligt. Es wird vermutet, dass zur Adipositas führende Hyperphagie mit einer Dysregulation dieses Systems im Gehirn einhergeht. Aus einer Serie von PDE10-Inhibitoren wurde daher eine Verbindung (AQ-28a) mit hoher Affinität (IC50 = 2,95 nM) und Selektivität zur F-18-Markierung ausgewählt, charakterisiert und in einem Tiermodell adipöser Mäuse mittels TierPET/MR untersucht. Methode: Auf Basis eines Brom- bzw. Nitropräkursors wurde das 2-fluorpyridylsubstituierte AQ-28a durch nukleophile aromatische Substitution in einer Einstufenreaktion radiomarkiert. Untersuchungen zur metabolischen Stabilität wurden in Mäuseplasma und -hirnhomogenat 30 min p.i. durchgeführt. 8 Wochen alte weibliche CD1-Mäuse wurden einer 2-monatigen fettreichen Diät unterzogen und die Aufnahme von [18F]AQ-28a im Striatum und braunen Fettgewebe (BAT) durch dynamische PET/MR-Studien vor und nach der Diät untersucht. Results: [18F]AQ-28a wurde ausgehend vom Brompräkursor mit einer radiochemischen Ausbeute von 11,0±0,1% (n=2), einer spezifischen Aktivität von 40,2±3,5 GBq/μmol (n=2) sowie einer radiochemischen Reinheit von ≥ 98% synthetisiert. Die Markierungsausbeute betrug 35±9% (n=7). Der Nitropräkursor konnte in ersten Experimenten in besseren Ausbeuten 69±5% (n=2) markiert werden. [18F]AQ-28a ist in vitro stabil und wird in vivo nicht defluoriert. PET/MR-Studien an Mäusen zeigen eine hohe Hirnaufnahme insbesondere im Striatum (SUVmax=2,3±0,9), die durch MP-10 gehemmt wird. Bei einer noch geringen Fallzahl (n=3) wurde nach fettreicher Diät eine signifikant um ca 60% erhöhte Aufnahme im Striatum und eine um ca. 130% erhöhte Aufnahme im BAT festgestellt. Schlussfolgerungen: Mit [18F]AQ-28a wurde ein neuer hochaffiner PET-Radioligand für die Bildgebung der PDE10A im Gehirn entwickelt. Die bisherigen Ergebnisse weisen darauf hin, dass [18F]AQ-28a geeignet ist, Veränderungen der dopaminergen Transmission bei Adipositas anzuzeigen.

Hintergrund/Ziel: Braunes Fettgewebe (BAT) hat eine essentielle Funktion in der Wärmeregulation und im Energiehaushalt. Seine Aktivierung erfolgt über β3-adrenerge Rezeptoren, die auf zellulärer Ebene eine vermehrte Konversion von T4 in T3 bewirkt und hierüber die mitochondriale Wärmeerzeugung stimuliert. Eine direkte thyrogene BAT-Aktivierung wurde jedoch bislang nicht gezeigt. Ziel unserer Untersuchung war es daher, den direkten Einfluss peripherer Schilddrüsenhormone auf eine BAT-Aktivierung nachzuweisen. Methodik: Es wurden jeweils 3 hyper-, hypo- und euthyreote Black 6-Mäuse mit F-18-FDG im Kleintier PET/MRT (nanoScan®, Mediso) untersucht (i.p-Injektion; ID:15 MBq; Raumtemperatur). Die Tracerapplikation erfolgte intraperitoneal. Mittels MR-basierter VOI-Analyse (PMOD vers. 3.3) typischer Regionen von braunem Fettgewebe (nuchal) wurde die Glukoseaufnahme (SUVmean) bestimmt, um Rückschlüsse auf eine mögliche BAT-Aktivierung ziehen zu können. Ergebnisse: Im SUVmean-Vergleich zeigten die hyperthyreoten Tiere eine bereits visuell erfassbare, FDG-Mehranreicherung gegenüber der euthyreoten Kontrollgruppe (8,61±2,05 vs 6,04±0,52; p=0,16; MV±SD) in den untersuchten Körperregionen. In den hypothyreoten Mäusen konnte ein verminderter FDG-Uptake beobachtet werden (SUVmean=3,2±0,04; p

Ziel/Aim: (-)-F-18-Norchloro-fluoro-homoepibatidin (-)-NCFHEB) ist ein neuer vielversprechender Tracer für die Darstellung von alpha4beta2 nikotinischen Acetylcholinrezeptoren bei neuropsychiatrischen Erkrankungen mit PET. Um die Strahlenexposition durch die Applikation des Tracers abzuschätzen, wurde CD1 Mäusen (-)-NCFHEB appliziert. Es wurden die Biodistribution und die resultierenden Organdosen (OD) sowie die effektive Dosis (ED) bestimmt. Methodik/Methods: 27 weiblichen CD1 Mäusen (Gewicht: 28,2 ± 2,1g) wurden 0,75± 0,334MBq (-)-F-18-NCFHEB [1] über die V. caudata lateralis appliziert. Nach 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 und 240 min p.i. wurden die Tiere getötet (n=3 pro Zeitpunkt). Die Organe (Hirn, Herz, Lunge, Magen, Dünndarm, Dickdarm, Leber, Nieren, Harnblase, Milz, Thymus, Bauchspeicheldrüse, Nebennieren, Ovarien, Blut, Haut, Muskel, Skelett) wurden isoliert, gewogen und ihr Aktivitätsgehalt in einem g-Counter bestimmt. Die Massen von Skelett und Muskel wurden aus Gewebeproben extrapoliert [2]. Die Zeit- und Massenskalen wurden an die menschlichen Skalen angepasst [3]. Die Aktivitätsanteile in Quellorganen wurden als Fraktionen der injizierten Aktivitätsmenge [%ID] pro Gramm bzw. Organ dargestellt. Mit trapezoiden und exponentiellen Anpassungen an diese Daten wurden Zeit-Aktivitätskurven für jedes Organ bzw. Kompartiment abgeleitet. Die kumulierte Aktivität in den Quellorganen wurden bestimmt und ODs und die ED wurden mit OLINDA abgeschätzt. Ergebnisse/Results: Die Harnblase erhält die höchste OD mit 104,0 μSv/MBq, gefolgt von den Nieren (24,2 μSv/MBq), dem Uterus (14,1 μSv/MBq), der Leber (14,0 μSv/MBq) und der Bauchspeicheldrüse (14,0 μSv/MBq). Den höchsten Beitrag zur ED leistet die Harnblase (5,2μSv/MBq) gefolgt von den Ovarien (2,1μSv/MBq), dem Dickdarm (1,5μSv/MBq) und dem roten Knochenmark (1,3 μSv/MBq). Mit diesen Daten ergibt sich die ED durch i.v. Applikation von (-)-F-18-NCFHEB zu 14,2 μSv/MBq. Schlussfolgerungen/Conclusions: Die ED durch i.v. Applikation von etwa 370 MBq (-)-F-18-NCFHEB am Menschen ergibt sich zu 5,3 mSv. Dies liegt im Bereich der Strahlenexposition, welche durch andere F-18-markierte Radioliganden erzeugt wird. Diese vorklinischen inkorporationsdosimetrischen Ergebnisse bestärken die weitere Entwicklung von (-)-F-18-NCFHEB in klinischen Studienphasen am Menschen und seine weitere Entwicklung als klinischer Hirn-PET-Tracer. Literatur/References: [1] Brust P et. al.: In vivo measurement of nicotinic acetylcholine receptors with [18F]norchloro-fluoro-homoepibatidine (NCFHEB). Synapse 62, 205-218. [2] Lindstedt SL, Schaeffer PJ.: Use of allometry in predicting anatomical and physiological parameters of mammals Laboratory Animals (2002) 36, 1–19 [3] Stabin MJ: Fundamentals of Nuclear Medicine Dosimetry, Springer 2008, ISBN 978-0-387-74578-7, 237P Diese Studie wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt. (Nr. 01EZ0820)

Ziel/Aim: Das auf T-Zellen lokalisierte Antigen CD4 stellt ein therapeutisches Target der Therapie der rheumatischen Arthritis dar. Bisher konnte diese Zielstruktur bildgebend jedoch nicht dargestellt werden. Ziel dieser Pilotstudie war es, die Verträglichkeit und Verteilung eines neuen murinen Tc-markierten Anti-CD4-Antikörperfragmentes bei Patienten mit rheumatischer Arthritis und dessen Eignung als Aktivitätsmarker einzuschätzen. Methodik/Methods: In die Studie wurden 3 weibliche und 2 männliche Patienten im Alter von 58 bis 71Jahren untersucht. Jeweils 30min, 1, 2, 4, 8 und 24 Stunden nach i.v. Applikation von 585 +/- 115 MBq wurden planare Ganz- und Teilkörper-Szintigraphien angefertigt und visuell in jeweils 68 Gelenken ausgewertet. Eine aktive Entzündung wurde klinisch durch Schwellung und Schmerz in mindestens einem Gelenk definiert (Gold-Standard). Die Patienten wurden bis 7 Tage p.i. klinisch nachuntersucht. Ergebnisse/Results: Nebenwirkungen konnten weder akut noch im weiteren Verlauf beobachtet werden. Ein Anstieg des humanen Anti-Murinen-Antikörper-Titers wurde ebenfalls nicht verzeichnet. Bei allen 5 Patienten zeigten sich szintigraphisch positive Befunde in 25 von 37 klinisch mit Schmerz und Schwellung betroffenen Gelenken. Szintigraphisch positiv waren 19 von 277 Gelenken ohne klinisch nachweisbare Schmerz oder Schwellung. Somit errechnet sich eine Rate falsch-positiver Befunde von 7% und falsch-negativer Befunde von 32%. Schlussfolgerungen/Conclusions: Die Tc-99m-Anti-CD4-mAb-Fragment-Szintigraphie ist eine vielversprechende neue Technik zur Evaluierung der Lymphozytenaktivität im chronischen und akuten Stadium einer rheumatischen Arthritis, wobei offenbar die Spezifität höher ist als die Sensitivität. Ob damit auch eine Prognoseabschätzung möglich ist, müssen die Folgestudien mit längerem Follow-Up zeigen.

Die mit einer zentralen Enthärtung von Trinkwasser verbundenen ökologischen und ökonomischen Vor- und Nachteile wurden systematisch untersucht und bewertet. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, ob eine zentrale Enthärtung von Trinkwässern mit vergleichsweise hoher Härte sinnvoll ist. Dabei ergab eine Bewertung aus ökologischer Sicht, dass durch eine zentrale Enthärtung unter den untersuchten Randbedingungen deutliche Vorteile durch Verminderung ökotoxikologisch relevanter Emissionen resultieren. Eine zentrale Enthärtung bedingt einen höheren Aufwand bei der Wasseraufbereitung, meist verbunden mit einer entsprechenden Anhebung des Wasserpreises. Demgegenüber ergeben sich aus ökonomischer Sicht deutliche Kosteneinsparungen bei der Verwendung von weicherem Wasser im Haushalt.

Die Versorgung mit hartem Wasser hat für den Verbraucher Nachteile: Kalkablagerungen verursachen einen erhöhten Reinigungsaufwand und einen höheren Energieaufwand für die Warmwasserbereitstellung. Hartes Wasser kann außerdem den Waschmittelverbrauch und die Schwermetall-Emissionen aus den Trinkwasserinstallationen erhöhen. Eine Enthärtung des Trinkwassers, ob zentral im Wasserwerk oder dezentral im Haushalt, ist allerdings aufwändig. Ziel dieser Untersuchung war es, die mit einer Enthärtung verbundenen ökologischen und ökonomischen Vor- und Nachteile systematisch zu untersuchen. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, ob eine zentrale Enthärtung von Trinkwasser hoher Härte sinnvoll ist oder nicht. Die Ergebnisse der ökologischen Bewertung ergaben für eine Enthärtung unter den untersuchten Randbedingungen deutliche Vorteile. Die ökonomischen Analysen zeigen, dass für die Haushalte insgesamt Einsparungen zu erwarten sind.