Monitoreo en tiempo real de la conversión química del piruvato habilitado por PHIP

Área de la Ciencia:

• Imágenes por resonancia magnética
• Técnicas de hiperpolarización
• Imágenes metabólicas

Sus antecedentes:

• La hidrogenación del brazo lateral de polarización inducida por parahidrógeno (PHIP-SAH) es un método para hiperpolarizar moléculas.
• El trabajo anterior logró una polarización del 27% para el piruvato [1-C].
• El seguimiento de las conversiones metabólicas requiere técnicas sensibles.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la hiperpolarización de [1,2-C] piruvato utilizando PHIP-SAH.
• Para adaptar la secuencia de pulsos de MINERVA para mejorar el contraste espectral.
• Monitorear simultáneamente diferentes reacciones químicas o la misma reacción a través de diferentes sitios de carbono.

Principales métodos:

• Hiperpolarización de [1,2-C] piruvato a través de PHIP-SAH.
• Utilizando la secuencia de pulsos MINERVA con parámetros modificados.
• Realización de experimentos en soluciones acuosas, dentro de la célula (HeLa) y bajo condiciones de alta temperatura.

Principales resultados:

• Se logró una polarización del ~7% para cada espín C en piruvato.
• Se ha demostrado la monitorización simultánea de la conversión de piruvato en lactato utilizando los sitios C1 y C2.
• Se han controlado con éxito las reacciones simultáneas, incluida la producción de acetato, CO2, bicarbonato y carbonato.
• Se ha detectado el intermedio 2-hidroperoxi-2-hidroxipropanoato en tiempo real a 55 °C.

Conclusiones:

• La secuencia MINERVA modificada permite la hiperpolarización y el monitoreo versátiles de [1,2-C] piruvato.
• Esta técnica permite la observación simultánea de procesos químicos distintos con un mayor contraste espectral.
• La caracterización en tiempo real de los intermedios de reacción a altas temperaturas es factible.