Monitoring van de progressie van diabetes type 2 met behulp van ultrasone lokalisatiemicroscopie

Monitoring van de progressie van diabetes type 2 met behulp van ultrasone lokalisatiemicroscopie

Een onderzoekspaper van wetenschappers van het Second Hospital van de Zhejiang University School of Medicine presenteerde de toepassing van ultrasone lokalisatiemicroscopie (ULM) om de progressie van diabetes type 2 te volgen en de effectiviteit van anti-cytokine-immunotherapie te beoordelen.

Het onderzoekspaper, gepubliceerd op 10 maart 2025 in het tijdschriftCyborg en bionische systemengebruikte ULM-beeldvorming om de microvasculatuur van de pancreas in vivo te bestuderen en inzicht te verschaffen in veranderingen in de β-celmassa en eilandfunctie in de loop van type 2-diabetes.

Type 2-diabetes wordt beschouwd als een auto-immuunontstekingsziekte waarbij langdurige ontsteking leidt tot reorganisatie van de microvasculatuur van de pancreaseilandjes, wat nauw verband houdt met β-celdisfunctie. De alvleesklier is sterk gevasculariseerd en veranderingen in de bloedstroom van de eilandjes zijn van cruciaal belang voor het begrijpen van de progressie van diabetes en de functionaliteit van β-cellen. Huidige beeldvormingstechnologieën zoals functionele MRI en Doppler-echografie hebben beperkingen in resolutie en gevoeligheid voor microvasculaire details, waardoor het moeilijk is om veranderingen in de eilandfunctie en β-celmassa in een vroeg stadium te monitoren. "Als een nieuwe beeldvormingsmethode biedt Ulm een ​​hoge resolutie en maakt real-time in vivo monitoring van de microvasculaire morfologie en hemodynamiek van de pancreas mogelijk." Auteur Tao Zhang, PhD aan het Second Affiliated Hospital van de Zhejiang University School of Medicine, "overwint de beperkingen van traditionele beeldvormingsmethoden en biedt een nieuwe mogelijkheid voor vroege diagnose en behandeling van diabetes type 2."

De studie maakte gebruik van een rattenmodel van type 2-diabetes veroorzaakt door een vetrijk dieet en streptozotocine-injectie om de toepassing van ULM te onderzoeken om microvasculaire veranderingen in de pancreas en de β-celfunctie te monitoren. ULM-beeldvorming gecombineerd met contrastversterkte echografie maakte visualisatie met hoge resolutie van microvasculaire morfologie en hemodynamiek mogelijk. Onderzoekers volgden de trajecten van microbellen en kwantificeerden vasculaire parameters zoals kronkeligheid, fractale dimensie en vasculaire dichtheid om de ziekteprogressie te beoordelen. Daarnaast werd anti-cytokine-immunotherapie (Xoma052) geëvalueerd op het potentieel om de β-celfunctie te verbeteren door de microvasculaire omgeving te herstellen, waardoor significante verbeteringen in vasculaire structuur en functie werden aangetoond. De studie concludeerde dat ULM een veelbelovend niet-invasief hulpmiddel is voor het monitoren van de progressie van type 2-diabetes en het evalueren van de effectiviteit van therapeutische interventies zoals anti-cytokinebehandeling.

De studie toont aan dat ULM een effectief, niet-invasief hulpmiddel is voor het monitoren van de progressie van diabetes type 2 en het evalueren van de effectiviteit van anti-cytokine-immunotherapie. ULM was in staat om beeldvorming met hoge resolutie te verschaffen van de microvasculaire morfologie en hemodynamiek van de pancreas, die nauw geassocieerd waren met β-celverlies en eilanddisfunctie. Behandeling met Xoma052, een anti-cytokine-immunotherapie, verbeterde de microvasculaire structuur en functie aanzienlijk, wat wijst op het potentieel ervan om de β-celfunctie te herstellen. Er zijn echter enkele beperkingen. De resolutie van ULM kan worden beperkt door de framesnelheid van het ultrasone systeem, wat mogelijk de nauwkeurigheid van de bloedstroommetingen beïnvloedt. Bovendien kunnen bewegingsartefacten en signaaloverlap met weefsel de beeldreconstructie en kwantificering beïnvloeden. “Bovendien vertegenwoordigt het gebruikte diermodel mogelijk niet volledig menselijke diabetes, wat de generaliseerbaarheid van de resultaten zou kunnen beïnvloeden.” zei Tao Zhang.

Auteurs van het artikel zijn onder meer Tao Zhang, Jipeng Yan, Xinhuan Zhou, Bihan Wu, Chao Zhang, Mengxing Tang en Pintong Huang.

Deze studie werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (32201138, 82371968, 82030048, 82230069), het belangrijkste onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma van de provincie Zhejiang (2019c03077), EPSRC Impact Acceleration Account Funding en MRC Confidence in the Concept Scheme, de EPSRC Impact Account Funding and Confidence in the concept of the Imperial College, de EPSRC -Impact -Ratrate (EP/t0090), de EPSRC -RAR (EP/T00 IMPLECT IN IMPERIAL SCHMEMEN, AM IMPERIAL COLLEGE, DES EPSRC -RARS (EP/T00 IMPLEG) ontvangen.

Bronnen: