مجهر مع باحث يراقب شاشة كمبيوتر في الخلفية

بقلم مايكل هيدرل | 16 فبراير 2023

اكتشاف مقلق

باحثو UNM يكتشفون الجسيمات النانوية من الجادولينيوم ، وهو معدن أرضي نادر يستخدم في عوامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي ، ويمكن أن يتسلل إلى أنسجة الكلى

يصف الأطباء بشكل روتيني التسريب يحتوي على الجادولينيوم لتعزيز فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي ، ولكن هناك أدلة على أن الجسيمات النانوية للمعدن الأرضي النادر السام يمكن أن تتسلل إلى خلايا الكلى ، مما يؤدي في بعض الأحيان إلى آثار جانبية شديدة ، كما وجد باحثون من جامعة نيو مكسيكو.

في أسوأ الحالات ، يمكن أن يتسبب الجادولينيوم ، وهو عنصر ليس له وظيفة بيولوجية ، في التليف الجهازي الكلوي ، وهو مرض مؤلم يصيب الجلد والأعضاء وغالبًا ما يكون قاتلًا.

في دراسة جديدة نشرت في تقارير علمية، فريق بقيادة Brent Wagner ، MD ، MS ، أستاذ مشارك في قسم الطب الباطني بجامعة UNM ، يصف استخدام المجهر الإلكتروني للكشف عن رواسب صغيرة من الجادولينيوم في الكلى للأشخاص الذين تم حقنهم بعوامل التباين قبل التصوير بالرنين المغناطيسي. .

قال فاغنر: "هذه جسيمات نانوية". "إنهم في الواقع يشكلون مادة نانوية داخل هذه الخلايا."

وقال إنه تم إدخال عوامل التباين القائمة على الجادولينيوم لأول مرة في التسعينيات حيث أصبحت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي أكثر روتينية. يتماشى الجادولينيوم مع المجال المغناطيسي القوي لماسح التصوير بالرنين المغناطيسي ، مما يجعل الصور أكثر وضوحًا ، ولكن بسبب سميته ، يجب أن يكون المعدن مرتبطًا بإحكام بجزيئات مخلبية حتى يمكن ترشيحه عبر الكلى والتخلص منه.

لكن الباحثين وجدوا أن بعض ذرات الجادولينيوم يمكن أن تتسرب من عوامل التباين إلى الكلى والأنسجة الأخرى ، على حد قول فاجنر. وقال إنه تم العثور على التأثير في كل من عينات القوارض والبشر.

حصلنا على خمسة أنسجة من مرضى لديهم تاريخ من التعرض للتباين في التصوير بالرنين المغناطيسي ، وخمسة أخرى من مرضى التحكم الذين كانوا ساذجين على النقيض ، وذهلت ، لأن جميع الأشخاص الخمسة الذين تعرضوا لعامل التباين كان لديهم الجادولينيوم فيها

- برنت واجنر، MD

"حصلنا على خمسة أنسجة من مرضى لديهم تاريخ من التعرض المتباين للتصوير بالرنين المغناطيسي ، وخمسة أخرى من مرضى التحكم الذين كانوا ساذجين على النقيض ، وقد ذهلت ، لأن جميع الأشخاص الخمسة الذين تعرضوا لعامل التباين كان لديهم الجادولينيوم."

قال فاغنر إن عوامل التباين التي تحتوي على الجادولينيوم تُستخدم في حوالي 50٪ من فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي. السؤال الرئيسي هو لماذا يصاب بعض الأشخاص بالمرض ، لكن معظم الأشخاص الذين يتعرضون له لا تظهر عليهم أبدًا أعراضًا سلبية.

وقال: "لقد أصيب المرضى بالمرض الكامل بعد جرعة واحدة فقط". "أصيب البعض بالمرض بعد ثماني سنوات من التعرض". حتى أن هناك تقارير عن أشخاص خضعوا لعمليات زرع القلب أو الكلى ظهرت عليهم الأعراض.

قال فاجنر إن احتمالات الإصابة بالمرض تزداد مع زيادة التعرض لعامل التباين ومع تراكم رواسب الجادولينيوم في الأنسجة. "هناك أشخاص يحصلون على خمس جرعات ، وبعد ذلك يمكنك البدء في اكتشاف الجادولينيوم داخل الدماغ عند إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي دون أي تباين."

وقال إنه من غير الواضح كيف ينفصل بعض الجادولينيوم عن الجزيئات المخلبية.

قال واغنر ، الذي يشغل أيضًا منصب مدير معهد الكلى في نيو مكسيكو ورئيس قسم الكلى في نظام الرعاية الصحية لشؤون المحاربين القدامى في نيو مكسيكو: "السؤال الكبير هو كيف يمكن لعامل التباين هذا تحرير الجادولينيوم وتعديل ترسبه في الخلية". .

جمعت الدراسة متعاونين من قسم علوم الأرض والكواكب بجامعة الأمم المتحدة ، وقسم الرياضيات والإحصاء بجامعة الأمم المتحدة ، ومبادرة تشان زوكربيرج ، ونظام نيو مكسيكو الصحي ، ومركز تكنولوجيات النانو المتكاملة في مختبر لوس ألاموس الوطني ومختبرات سانديا الوطنية.

أعرب فاغنر عن مخاوفه بشأن الاستخدام الواسع النطاق لعوامل التباين القائمة على الجادولينيوم ، مما يشير إلى أن العديد من الأطباء قد لا يكونون على دراية بالمخاطر. "في كثير من الأحيان ، يتم إعطاء التباين عند عدم الحاجة إليه - أو ربما لا تحتاج حتى إلى التصوير بالرنين المغناطيسي."

مصدر قلق إضافي هو أن الجادولينيوم يبدو أنه يجد طريقه إلى البيئة. وقال إنه بسبب طرد عامل التباين في التصوير بالرنين المغناطيسي عن طريق البول ، فإنه يتم إطلاقه في أنظمة الصرف الصحي ، لكن محطات معالجة مياه الصرف الصحي غير مجهزة لإزالته.

نمت مستويات الجادولينيوم عشرين ضعفًا في خليج سان فرانسيسكو ، وفي ألمانيا يمكن اكتشاف الجادولينيوم في المشروبات الغازية المصنوعة من ماء الصنبور. وقال إن الظاهرة نفسها واضحة في نيو مكسيكو.

قال فاغنر: "ذهبنا جميعًا إلى مصادر مختلفة من المياه السطحية ، وأخذنا عينات وقمنا بقياسها في UNM". "كان لسيارة ريو غراندي في ألاميدا مستويات هائلة."

يبدو أن الجادولينيوم يؤدي إلى إطلاق خلايا الدم البيضاء التي تسمى الخلايا الليفية. قال: "عندما يدخلون الجلد يبدأون في المشاركة في التئام الجروح". لكن في حالات التليف الجهازي ، "يشبه التئام الجروح الشاذ".

لكن فاغنر يعتقد أنه قد تكون هناك طريقة لتسخير هذه العملية لمساعدة مرضى السكري على غسيل الكلى. يقول: "إنهم يعانون من ضعف شديد في التئام الجروح". "أحب أن أرى الإيجابيات المحتملة بالإضافة إلى معرفة آلية المرض."