Littérature scientifique sur le sujet « Mezzi iodinati di contrasto »

Vengono descritti i parametri che influenzano l'intensità del segnale nella RMN ad immagini. I tempi di rilassamento T1 e T2 e la densità protonica vengono descritti come parametri tissutali e vengono esaminate le possibiltà di influenzare tali parametri mediante ioni, complessi e gas paramagnetici.

La somministrazione di mezzi di contrasto comporta «Fattori di rischio» che possiamo considerare «relativi al paziente» e, quindi, connessi alla sua condizione clinica e «relativi all'esame» e, quindi, dipendenti dalle modalità di somministrazione del mezzo di contrasto e, soprattutto, dal tipo di mezzo di contrasto. Il perfezionamento della ricerca farmacologica negli ultimi quindici anni, soprattutto nel campo dei mezzi di contrasto, ha permesso di attuare una «profilassi» dei cosiddetti «fattori di rischio». Momento fondamentale di tale profilassi è proprio la scelta del m.d.c. I mezzi di contrasto a bassa osmolarità non ionici consentono una minore tossicità ed una maggiore maneggevolezza. Non indicate in assoluto, tali sostanze sono altresì consigliabili nei «pazienti a rischio» e negli «esami a rischio», intendendo per essi anche quelli con ampia dose di mezzo di contrasto.

L'ampiezza e la durata dell'assunzione e dell'eliminazione dei mezzi di contrasto negli spazi extracellulari, mostra differenze tissutali specifiche, ma le variazioni fisiologiche e l'imprecisione delle misurazioni della tomografia computerizzata (TC) interferiscono con il loro uso diagnostico ai fini di caratterizzazione tissutale. Dopo una iniezione a bolo, si verificano rapidi cambiamenti nella distribuzione del contrasto, che però possono essere riconosciute solo con scansioni CT dinamiche. Dopo 2–3 minuti, l'aorta ed i tessuti normali mostrano un decremento parallelo nella concentrazione di contrasto. La diminuzione dell'accentuazione di contrasto nelle arterie può essere posposta con una rapida infusione del mezzo di contrasto stesso, e l'anatomia vascolare sarà così meglio visualizzata. Diversi nuovi prodotti presentano piccole differenze in farmacocinetica a livello renale ed epatico, ma tali differenze sono troppo modeste per essere utili a fini diagnostici. A livello del sistema nervoso centrale la barriera ematoencefalica impedisce il contatto del mezzo di contrasto col tessuto nervoso normale ed il volume di distribuzione è ridotto. Per converso la relativa differenza di comportamento tra tessuto cerebrale normale e patologico è più ampia che altrove. Le differenze fra i diversi mezzi di contrasto sono pittosto modeste e sopratutto condizionate dalla farmacocinetica a livello del resto del corpo.

Sono stati confrontati gli effetti farmacotossicologici di alcuni mezzi di contrasto ionici e non-ionici sulle strutture nervose e sulle funzioni cerebrali. I mezzi di contrasto non-ionici hanno esercitato una minor azione lesiva sulla barriera ematoencefalica e sono risultati meno neurotossici. In particolare hannno dimostrato un minore potenziale epilettogeno. Sulla base dei risultati ottenuti si può presumere che la minor neurotossicità dei mezzi di contrasto non-ionici non sia dovuta soltanto alla minor osmolalità delle soluzioni, ma anche alla minor chemiotossicità della molecola.

Vengono presentati i risultati relativi alle reazioni avverse dei mezzi di contrasto ionici e non ionici introdotti per via venosa in 34.928 pazienti. L'incidenza delle reazioni avverse è stata dell '11.47% con il mezzo di contrasto ionico e 2.1% con il mezzo di contrasto non ionico. Si è notato un incremento di rischio per i soggetti con anamnesi allergica. Le reazioni avverse sono state prevalentemente minori e moderate mentre le gravi sono state più frequenti con il mezzo di contrasto ionico. Complessivamente i mezzi di contrasto non ionici diminuiscono l'incidenza delle reazioni avverse da 1 a 5–8 volte rispetto ai contrasti ionici.

L'introduzione dei mezzi di contrasto non-jonici ha presentato da un lato maggiori possibilità di impiego sia per la maggiore tollerabilità che per la differente azione farmacologica e dall'altro nuovi problemi legati ai costi elevati. Il mezzo di contrasto non-jonico che non altera la barriera emato-encefalica e permane più lungamente nei vasi determina un più marcato e più prolungato effetto contrastografico vascolare. Gli autori presentano un confronto fra TC cerebrali effettuate con diversi mezzi di contrasto iniettati per via endovenosa in diverse dosi. Le differenze di accentuazione di contrasto (enhancement) sono valutate in percentuale con densitometro ottico, fra esami effettuati prima e dopo iniezione endovenosa del contrasto. Viene proposto l'impiego del contrasto non-jonico in dose ridotta rispetto a quella tradizionalmente impiegata. I risultati sono soddisfacenti sia sul piano iconografico, che della pratica clinica, che economico.

2009/2010
Iopamidolo, Iomeprolo e Iopromide sono Mezzi di Contrasto Iodinati Non-ionici (MCIN) usati in urografia e angiografia come soluzioni concentrate. I dati relativi ai MCIN presenti in letteratura mostrano un’abbondanza di informazioni cliniche ma una carenza di dati riguardanti le loro caratteristiche chimico-fisiche. L’efficenza di questi composti in ambito medico è dovuta alla combinazione di tali proprietà. Risulta quindi necessario uno studio relativo ai dettagli molecolari per chiarire i contributi di ogni gruppo funzionale del sistema che determinano le differenze in termini di comportamento chimico-fisico. Le soluzioni concentrate di MCIN sono caratterizzate da bassi valori di viscosità e osmolalità dovuti all’autoassemblamento del sistema che genera aggregati nanostrutturati solubili in soluzione acquosa. Da queste considerazioni, questo lavoro di ricerca si è focalizzata su tecniche spettroscopiche, termodinamiche e di simulazioni di dinamica molecolare per indagare il fenomeno dell’associazione, sia in funzione della temperatura che della concentrazione, relazionato alle interazioni intermolecolari che spesso sono la principale causa della stabilità delle soluzioni concentrate di MCIN. Questi composti possiedono una struttura molecolare relativamente semplice, ma sono sistemi complessi in quanto soggetti all’atropisomerismo che causa la coesistenza di isomeri strutturali (atropisomeri) in soluzione, quindi di diverse geometrie di interazione soluto-soluto. Il primo approccio sperimentale è stata la caratterizazione molecolare attraverso la spettroscopia NMR per determinare gli equilibri conformazionali in termini di percentuali di popolazione in soluzione. Studi termodinamici hanno permesso di classificare Iopamidolo, Iomeprolo e Iopromide in base alle loro caratteristiche idrofiliche ed idrofobiche nei confronti delle molecole di acqua. Parallelamente sono state realizzate simulazioni di dinamica molecolare per ottenere informazioni riguardo la sfera di idratazione (confrontate con i dati termodinamici da letteratura) e sul processo di associazione che è stato studiato in funzione della temperatura sia con la spettroscopia NMR che con quella Brillouin. Ulteriori informazioni sulle interazioni intermolecolari e sull’atropisomerismo sono state ottenute analizzando anche lo stato solido dello Iopamidolo e dello Iomeprolo (sia sui vetri che sui cristalli) tramite tecniche spettroscopiche, calorimetriche e diffrattometriche i cui risultati hanno mostrato analogie in termini di interazioni intermolecolari fra le catene laterali. Inoltre, studi in funzione della temperatura hanno mostrato alcune transizioni solido-solido. L’accumulo di dati sperimentali relativi alla calorimetria isoterma e a scansione, traiettorie di dinamica molecolare ed alle varie spettroscopie, ha permesso di estendere il quadro generale delle conoscenze delle proprietà chimico-fisiche dei MCIN.
Iopamidol, Iomeprol and Iopromide are Non-ionic Iodinated Contrast Media (NICMs) are used as concentrated solutions in x-Ray diagnostics as angiography and urography. The analysis of the current literature knowledge on NICMs shows an clear abundance of clinical diagnosis data but a lack of information on their physico-chemical properties. The success of these molecules in diagnosis is due to a combination of their properties, but a clarification of the role of structural determinants affecting the processes in concentrated solution is necessary. Thus a study of the molecular details may shed light on the differences in physico-chemical behavior. The concentrated solutions of NICMs are characterize by low viscosity and osmolality values due to the self-assembling of the system that generates soluble nano-structured aggregates in aqueous solution. Standing these considerations, the research work focused on spectroscopic, thermodynamics and MD simulation techniques to probe the association phenomenon, as a function of concentration and temperature. The interplay of the intermolecular interactions are the main reason for the stability of the concentrated solution of NICMs. Non-ionic iodinated contrast media have quite a simple molecular structure, but they show a complex behaviour due to the atropisomerism phenomenon. The coexistence of several structural isomers (atropisomers) in solution is at the basis of the different geometries of solute-solute interasctions. Thus, the first study whas been the molecular characterization of these molecules by using NMR spectroscopy to probe the conformational equilibria in terms of conformer population in solution. Thermodynamic approaches provided a classification of Iopamidol, Iomeprol and Iopromide according to their thermodynamics behaviour in terms of hydrophilic and hydrophobic interactions with water molecules. In parallel, MD simulations data were carried out to provide information about hydration shell (which were compared with experimental data from literature) and aggregation process. Similarly, the association was probed by both NMR and experimental thermodynamic data. To have more information on the nature of intermolecular interactions and atropisomerism phenomenon the solids of Iomeprol and Iopamidol (either or glasses and crystals) were analyzed by spectroscopic, calorimetric and diffractometric techniques that shown agreement in terms of intermolecular interactions among side chains. Furthemore, solid-solid transitions were detected as a function of temperature. By collecting experimental data by isothermal and scanning calorimetry, thermodynamic properties, molecular dynamics simulations and expecially by several spectroscopics methods a choerent description of the structure and dynamics of NICMs has been achieved. These results provide new knowledge on thier physico-chemical properties and allow us to interpret some anclear phenomena.
XXIII Ciclo
1980