Bruin vetweefsel heeft een sleutelrol gespeeld in preventieonderzoek sinds de aanwezigheid ervan voor het eerst werd gedocumenteerd bij volwassenen. Echter, er was geen niet-invasieve methode om de warmteontwikkeling te meten. Een team van de Technische Universiteit München (TUM) en het Helmholtz Zentrum München heeft nu de activiteit van bruin vetweefsel in beeld gebracht zonder het injecteren van stoffen.

In de kou, bruin vetweefsel werkt als een warmtegenerator, en zijn activiteit heeft een positief effect op de energiebalans. De warmteafgifte van bruin vetweefsel bij mensen neemt af met het ouder worden. Het is ook minder actief bij diabetici en zwaarlijvige personen. Daarom, wetenschappers onderzoeken de factoren die bruin vetweefsel actief houden. Omdat het in staat is om energie uit koolhydraten en vet te verbranden, het is van groot belang voor interventies tegen obesitas en diabetes.

Tot nu, het is alleen mogelijk geweest om de warmteafgifte van bruin vetweefsel te meten door middel van invasieve methoden. Deze benadering omvat de injectie van radioactieve stoffen die "tracers" worden genoemd en die deelnemen aan het metabolisme, waardoor het mogelijk is om de warmteconversie in het weefsel te observeren. Echter, een team van Helmholtz en de TUM heeft een nieuwe, niet-invasieve methode. Na het vaststellen van zijn levensvatbaarheid bij muizen, de eerste metingen bij mensen waren ook succesvol zonder de noodzaak om beeldvormende middelen te injecteren.

Het team van onderzoekers toonde een verband aan tussen de metabolische activering van het weefsel en veranderingen in zuurstofrijk en gedeoxygeneerd hemoglobine (rood bloedpigment), gemeten door middel van multispectrale opto-akoestische tomografie (MSOT). Professor Vasilis Ntziachristos van Helmholtz Zentrum München legt de nieuwe onderzoeksmethode als volgt uit:"Een laserstraal stuurt lichtpulsen van ongeveer twee tot drie centimeter diep in het weefsel. Dit licht wordt geabsorbeerd door weefsels die hemoglobine bevatten, waardoor ze minimaal opwarmen en tijdelijk uitzetten. Door deze uitzetting ontstaan ​​geluidsgolven die gemeten kunnen worden."

De studie toonde een directe relatie aan tussen de metabole activering van het bruine vetweefsel gemeten met behulp van hemoglobinegradiënten als intrinsieke biomarker van weefselmetabolisme en het calorieverbruik na stimulatie. "Over het algemeen verwachten we dat MSOT een belangrijk hulpmiddel zal worden bij het meten van metabole parameters in weefsel, met behulp van draagbare en veilige MSOT-technologie, " zegt Prof. Ntziachristos. "Dit vermogen kan een revolutie teweegbrengen in het begrip van metabole processen, niet alleen bij patiënten maar ook bij gezonde personen."

Co-auteur professor Martin Klingenspor van de leerstoel voor moleculaire voedingsgeneeskunde zegt:"De hogere metabolische vraag van het bruine vetweefsel wordt geleverd door een verhoogde bloedcirculatie en zuurstofgebruik, die door MSOT zichtbaar gemaakt kunnen worden in het weefsel en de veneuze uitstroom. Dit betekent dat de bloedstroom en veranderingen in zuurstofverzadiging in het bloed markers zijn voor metabole output."

MSOT kan het onderzoek mogelijk maken van een groter aantal functionele weefselparameters die verder gaan dan metabolisme, inclusief ontsteking of angiogenese. De combinatie van veilige niet-ioniserende straling en een draagbaar formaat zou nieuwe toepassingen van de technologie in point-of-care en ambulante instellingen mogelijk kunnen maken. Een volgende stap voor het onderzoeksteam is om de nauwkeurigheid van de technologie te onderzoeken bij het kwantificeren van het effect van verschillende medicijnen op het actieve vetgehalte van het menselijk lichaam.