Начало редкоземельного металлоза начинается с почечного гадолиния.

Том 13 научных докладов, Номер статьи: 2025 (2023) Цитировать эту статью

8985 Доступов

118 Альтметрика

Подробности о метриках

Лейтмотивы осложнений, вызванных контрастным веществом при магнитно-резонансной томографии (МРТ), варьируются от острого повреждения почек, симптомов, связанных с воздействием гадолиния (SAGE)/болезни отложения гадолиния, потенциально смертельной гадолиниевой энцефалопатии и необратимого системного фиброза. Активным ингредиентом этих контрастных веществ является гадолиний, нефизиологический металлический лантанид. Механизмы заболеваний, вызванных контрастным веществом МРТ, неизвестны. Мышам вводили контрастное вещество для МРТ. Ткани почек человека от пациентов, ранее не получавших контрастное вещество, и пациентов, получавших контрастное вещество при МРТ, были получены и проанализированы. Почки (человека и мыши) оценивали с помощью трансмиссионной электронной микроскопии и сканирующей трансмиссионной электронной микроскопии с рентгеновской энергодисперсионной спектроскопией. Лечение контрастным веществом при МРТ привело к появлению однослойных везикул и митохондриопатии в эпителии почек. Электронно-плотные внутриклеточные преципитаты и внешний ободок липидных капель были богаты гадолинием и фосфором. Мы пришли к выводу, что контрастные вещества для МРТ не являются физиологически инертными. Долгосрочная безопасность этих синтетических комплексов металл-лиганд, особенно при многократном использовании, требует дальнейшего изучения.

Свойства контрастных веществ для магнитно-резонансной томографии (МРТ) основаны на редкоземельном металле гадолинии. Поскольку гадолиний токсичен, контрастные вещества для магнитно-резонансной томографии представляют собой запатентованные хелаты аминополикарбоновой кислоты, предназначенные для прочного связывания металла и усиления его выведения почками. Осложнения применения контрастных веществ при МРТ включают (иногда фатальную) гадолиниевую энцефалопатию, острое повреждение почек, болезнь отложения гадолиния/симптомы, связанные с воздействием гадолиния (SAGE)1 и «нефрогенный» системный фиброз1,2,3,4,5. Воздействие любого класса контрастных веществ для МРТ приводит к длительному удержанию гадолиния6. Остаточный гадолиний в результате воздействия контрастного вещества при МРТ был обнаружен во всех жизненно важных органах, включая мозг, как у пациентов, так и у животных7,8,9,10,11. Моча может содержать гадолиний спустя годы после воздействия контрастных веществ для МРТ12.

Наши модели на грызунах продемонстрировали образование наночастиц, богатых гадолинием, в почках и коже после системного лечения контрастным веществом для МРТ13,14,15,16,17,18,19. Плотность, богатая гадолинием, была обнаружена в цитоплазме и ядрах нейронов головного мозга людей, подвергшихся воздействию контрастных веществ для МРТ в ходе обычного лечения11. Нанотоксикологические механизмы заболеваний, вызванных гадолинием, плохо изучены5,13,14,15,16,17,18,19,20. Наше понимание осложнений, вызванных контрастированием при МРТ, далеко не полное. Эти исследования были проведены для характеристики состава внутриклеточных минералов, богатых гадолинием, которые образуются после системного лечения контрастными веществами для МРТ.

Мышам вводили контрастное вещество на основе гадолиния в соответствии с нашими установленными протоколами13,14,15,16,17,18,20,21. Изменения кожи, включая фиброз, увеличение количества клеток дермы и утолщение эпидермиса (дополнительный рисунок S1a-d), были аналогичны тем, о которых мы сообщали ранее15,16,20,21. У мышей, получавших гадолиний, наблюдалась вакуолизация эпителия кортикальных канальцев почек (дополнительный рисунок S1e). Эти результаты аналогичны тем, что мы ранее сообщали на моделях гадолиния-индуцированного повреждения почек на грызунах14,15,16,17,20,21.

На ультраструктурном уровне у обработанных мышей были очевидны патологии почечных клубочков и канальцев (дополнительный рисунок S2). Электронно-плотный материал был обычным явлением в почках у мужчин и женщин (рис. 1). Электронно-плотные преципитаты были рассеяны по срезам почек и часто окружали большие однослойные везикулы (дополнительные рис. S2b – d, g – j, рис. 1c – h, j – n). Митохондриальная токсичность, характеризующаяся набуханием и увеличением соотношения матрикса и крист, была частым явлением у мужчин, получавших гадолиний (дополнительный рисунок S2e – f, g, i) и женщин (рис. 1c, d, j, m). . В проксимальных канальцах почек у мужчин и женщин, получавших гадолиний, наблюдалось увеличение количества увеличенных цитоплазматических пузырьков (рис. 1g – j), апикальных пузырей (дополнительные рисунки S2j, S1d, I, j), повреждения канальцев (дополнительные рисунки S2j), снижения плотность митохондрий (дополнительный рисунок S2k, l), разрыв базальной мембраны (дополнительный рисунок S2m) и иногда разрыв апикальных мембран (дополнительный рисунок S2n). Количественная морфометрия, полученная с помощью трансмиссионной электронной микроскопии, представлена ​​в таблице 1.