Svítící těla, zářící hlavy

Pozitronová emisní tomografie je od podzimu v té nejmodernější podobě i u nás. Radioaktivita kreslí nitro člověka, hledá nemoci a stopuje myšlenky…

Hledat nádory ve velmi raném stadiu, kdy jsou nejlépe léčitelné, ale i odhalovat tajemství inteligence a dalších vlastností lidského mozku. To dokáže pozitronová emisní tomografie (PET), od letošního podzimu v té nejmodernější podobě i u nás.

Začíná to docela obyčejně: injekcí, zvláštní je jen její masivní kovový kryt. „Lék“ totiž obsahuje radioaktivní látku. Pacient chvíli v klidu počká, až se v něm radioaktivita „usadí“, a potom si několik desítek minut poleží v měřicím tunelu. Pak jde domů. Zbytek radioaktivity, který se nevyloučí ledvinami, v něm do příštího dne zcela vyhasne, avšak v počítači zůstane přesný prostorový obraz rozložení radioaktivity v těle. Jak a proč vznikl? A hlavně: co z něj lékaři či badatelé vyčtou?

Jak „šmírovat“ buňky

Látkou, kolem které se zatím veškerá česká PET točí, je pozměněný cukr: fluorodeoxyglukóza (FDG). Mimochodem, jako první na světě ji před dvaatřiceti lety syntetizoval český chemik Josef Pacák. V čem je tato sloučenina tak pozoruhodná? Glukóza je zdrojem energie buněk. Ty ale po „spálení“ její zbytky rychle vyloučí. Chemicky podobnou fluorodeoxyglukózu si pracující buňka „natáhne“ stejně jako glukózu, ale vylučuje ji mnohem pomaleji. FDG se tedy v buňkách hromadí, a pokud to lze zařídit tak, aby byla viditelná, může se podle jejího množství hodnotit intenzita činnosti buněk, tkání, orgánů… Nejsnazším způsobem, jak „zviditelnit“ fluorodeoxyglukózu, je použít radioaktivní fluor. Pak můžeme FDG v těle sledovat podle úrovně záření. „Námi zvolený radioizotop fluoru má několik užitečných vlastností. Například jeho radioaktivita klesne na polovinu každých sto deset minut,“ vysvětluje Petr Kopecký z Ústavu jaderného výzkumu, vedoucí výrobní části PET centra na Homolce. To v praxi znamená, že se dá stihnout příprava látky, její aplikace i změřit rozložení v těle, ale do čtyřiadvaceti hodin radioaktivita vyhasne, takže nezatěžuje pacienta ani okolí.

Zářící nemoc

Dosud se FDG přivážela Na Homolku z desítky kilometrů vzdálené Řeže, což zejména při dopravních komplikacích přinášelo zbytečné ztráty radioaktivity. Od 15. října, kdy začal sloužit produkční urychlovač přímo v PET centru, měří cesta FDG od výroby v suterénu ke spotřebě v prvním patře několik metrů. Výtahem pouhých dvacet vteřin. K čemu je ale fluorodeoxyglukóza dobrá? „Nejintenzivnější metabolismus, tedy potřebu glukózy, mají v klidovém organismu buňky v nádorech. Skvělé přitom je, že tak umíme zachytit nádory v počátečním stadiu, kdy jsou nejlépe léčitelné, ale jinou cestou prakticky nezjistitelné,“ odpovídá Otakar Bělohlávek, primář lékařské části PET centra. To je vzhledem k nárůstu onkologicky nemocných u nás rozhodně dobrá zpráva. Ta horší je, že v celé zemi zatím pracuje jediné PET centrum. „Vyšetřu jeme od rána do večera, čekací doba se pohybuje do tří týdnů, v akutních případech je kratší,“ konstatuje doktor Bělohlávek. „Onkologie je naším dominantním, ne však jediným klientem. Pro neurochirurgy vyhledáváme epileptická ložiska v mozku, pro kardiology zase mapujeme funkčnost srdečního svalu po infarktu, což je rozhodující pro další terapii.“ V současnosti je PET centrum na Homolce schopno vyšetřit denně 8 – 10 lidí. Poslat je tam může kterýkoli odborný lékař. Jedno vyšetření stojí v USA dva tisíce dolarů, u nás za ně pojišťovna platí necelých čtyřicet tisíc korun. Kompletní PET zařízení od urychlovače až ke skeneru stojí ke dvěma stovkám milionů korun, navíc je u nás jediné. To znamená, že se musí zaplatit a že musí sloužit přednostně tomu nejcennějšímu, lidskému zdraví.

Hardware inteligence

Pozitronová emisní tomografie ovšem může pomáhat i základnímu výzkumu. Uveďme si alespoň jeden příklad ze zahraničí, který směřuje až k počátkům rozumu: k poznávání biologického základu inteligence. Jak známo, lidský mozek se skládá zhruba ze sta miliard nervových buněk, neuronů. Každý z nich může být propojen s několika až statisíci dalších. Tato spojení, synapse, slouží k přenosu signálů mezi neurony. Zjednodušeně řečeno, zpracování informací v mozku probíhá „zapínáním“ a „vypínáním“ neuronů, a to s frekvencí až tisíc změn za vteřinu. Jestli se dotyčný neuron zapne nebo vypne, si „vypočítá“ podle signálů, které k němu neustále proudí synapsemi z dalších neuronů. V okamžiku, kdy dojde k překročení určitého předem daného prahu, se neuron aktivuje a vyšle signál dál. Neurolog Jiří Horáček z Psychiatrického centra v Praze-Bohnicích doplňuje: „Mozek se taky neustále přestavuje, přesněji jeho neuronální síť. Při duševní činnosti, třeba zpracovávání reality, se neurony přepojí, vytvoří nové zapojení. Přestavba sítě potom odpovídá nějaké zkušenosti, odrazu okolní reality.“ Schopnost řešit úkoly tedy vychází ze základní sítě, vybudované v mozku už dříve. Ta se při řešení úkolu napřed aktivuje a pak přestavuje tak dlouho, až v ní vznikne řešení. Čím rychlejší a „tvárnější“ je reakce mozku, tím kratší je doba potřebná k výsledku. „Velmi vysoká plasticita mozku umožňuje rychlejší adaptaci, rychlejší tvorbu koncepcí, modelů situací, modelů přizpůsobení. A to je vlastně podstata inteligence,“ shrnuje doktor Horáček. A jak s tím souvisí PET? Činnost neuronů i přeskupování a posilování jejich spojení je proces energeticky značně náročný a vyžaduje více glukózového „paliva“. V případě použití FDG tedy intenzivněji pracující mozek „svítí“. Základní síť neuronů, budovaná od chvíle vzniku každého člověka, ovšem také stárne a řídne. Spolu s přibývajícími léty jako by člověk opravdu „vyhasínal“.

František Houdek, Týden, 15.10.2001

Ohodnoťte tento článek!