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Mangan ist mehr als nur eine Alternative bei der Pankreas-Diagnostik

Die Diskussionen um Gadolinium-Ablagerungen im Gehirn haben der Suche nach alternativen Kontrastmitteln einen Schub gegeben. Dabei rücken neben eisenhaltigen Kontrastmitteln erneut Kontrastmittel auf Mangan-Basis in den Fokus. „Mangan ist ein Spurenelement, das im Körper in sehr geringen Mengen in Organen vorkommt. Anders als bei Gadolinium, aber ähnlich wie bei SPIO und USPIO (ultrakleinem superparamagnetischem Eisenoxid), hat der Körper für Mangan natürliche Ausscheidungswege“, sagt Prof. Dr. Ernst Rummeny, Direktor des Instituts für Radiologie der Technischen Universität München, im Gespräch mit VISIONupdate.

Mangan hat zwar körpereigene Abbaumechanismen, aber wie geht der Körper mit großen Mengen um?

Die Menge an Mangan, die im Körper bereits vorhanden ist, wird mit der Gabe des Kontrastmittels für eine Untersuchung etwa verdoppelt. Das ist auf keinen Fall zu viel. Es gibt Mengen an Mangan, die den Körper deutlich mehr belasten wie beispielsweise bei Arbeitern im Mangan-Bergbau (Ukraine, Südafrika). Durch Untersuchungen bei dieser Berufsgruppe weiß man, dass bei einer zu hohen Menge an Mangan Schwindelgefühle auftreten können. Auch können die Betroffenen vergesslich oder sogar aggressiv werden. Es besteht also durchaus die Gefahr einer Manganintoxikation, allerdings nicht bei der medizinischen Gabe.

Also brauchen sich Ärzte und Patienten nicht um potenzielle Nebenwirkungen zu sorgen, wie sie derzeit Schlagzeilen bei Gadolinium machen?

Mangafodipir, wie das Kontrastmittel auf Mangan-Basis heißt, wurde vom Markt genommen, bevor die Problematik mit Gadolinium-Ablagerungen im Gehirn überhaupt publik wurde. Folglich gibt es derzeit keine entsprechenden Studien zu dem Thema. Mangan wird zwar in verschiedenen Organen aufgenommen, Rückstände sollten sich aber nicht bilden.

Für welche Anwendungsgebiete eignet sich das Mittel besonders und warum?

Eisenhaltige Kontrastmittel färben vor allem Gewebe ein, die das RES-Gen haben wie Leber, Milz und Knochenmark. Mangan wird hingegen hauptsächlich von Hepatozyten und endokrin aktiven Zellen aufgenommen, und eignet sich deshalb sehr gut für die Leber- und Pankreasbildgebung. Wir wissen zudem, dass es sich auch in der Nebenniere, den Darmwand-Zellen und in den Herzmuskelzellen anreichert und dort die Bildgebung unterstützen kann.

Welche Vorteile hat Mangafodipir als MRT-Kontrastmittel gegenüber den gadoliniumhaltigen Kontrastmitteln oder Eisenpartikeln?

Gadolinium ist ein Perfusionskontrastmittel. Der extrazelluläre Raum wird damit durchflutet und zeigt dann die Signalveränderung. Sowohl die USPIOs als auch Mangan sind mehr oder weniger organ- bzw. zellspezifische Kontrastmittel.  Mangan färbt das Organ in den T1-gewichteten Aufnahmen weiß und USPIO lässt die normalen Organe auf T2-gewichteten Aufnahmen schwarz erscheinen.

Mangan führt zu einer Erhöhung des Signals auf T1-gewichteten Aufnahmen, insbesondere auf Bildern der T1-gewichteten Sequenzen. Im Vergleich zu nativem Gewebe (ohne KM) steigt der Kontrast um 100 bis 200 Prozent. Folglich wird der Kontrast zwischen Tumor und Normalgewebe nach Mangangabe deutlich erhöht - und das für mehrere Stunden. In früheren Tests konnten wir teilweise 24 Stunden nach Mangangabe noch Bilder generieren, die die Differenzierung benigner versus maligner Tumor ermöglichten. So z. B. im Pankreas zwischen einem Adenokarzinom und Normalgewebe und/oder einer Pankreatitis; in der Leber zwischen FNH und/oder Adenom und einem HCC und/oder Metastasen.

Die große Stärke von Mangan liegt in seiner Organspezifität und seiner sehr hohen Präzision für die Tumorbildgebung. Da sich Mangafodipir selektiv im Pankreas und der Leber anreichert, eignet es sich sehr gut zur Detektion kleiner Tumore.

Was sollte bei der Nutzung von Mangafodipir im Vergleich zu anderen Kontrastmitteln beachtet werden?

Da Gadolinium im Bolus injiziert werden kann, kann die Untersuchung während oder sofort im Anschluss an die Injektion durchgeführt werden. Das ist für den Workflow in einer radiologischen Praxis optimal. Bei Mangan funktioniert das so nicht. Dieses Kontrastmittel muss dem Patienten langsam durch eine Infusion verabreicht werden, am besten bei einer langsamen Infusionsgeschwindigkeit in einem Zeitraum von 10 bis 20 Minuten. Es kann auf keinen Fall im Bolus injiziert werden, da ansonsten Nebenwirkungen wie Hitzewallungen, Übelkeit und Erbrechen auftreten können. Folglich muss der erhöhte Zeitaufwand einkalkuliert werden.

Darüber hinaus hatte man früher in Tierversuchen festgestellt, dass eine pränatale hoch dosierte Manganexposition in einer retardierten Gewichtsentwicklung und in verminderter Aktivität der Jungtiere resultierte. Deswegen sollte Mangan nicht während  der Schwangerschaft verabreicht werden.

Profil

Prof. Dr. Ernst Rummeny ist Direktor des Instituts für Radiologie der Technischen Universität München. Während seiner klinischen und wissenschaftliches Laufbahn arbeitete Rummeny für die Deutsche Klinik für Diagnostik in Wiesbaden, das Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School und für das Massachusetts Institute of Technology, Boston/USA. Von 1988/89 bis zu seiner Berufung 2000 war Rummeny im Institut für Klinische Radiologie der Universität Münster tätig, wo er auch seine Erfahrungen mit dem damals noch experimentellen Kontrastmittel Mangan-DPDP sammelte. Er ist Arzt für Diagnostische Radiologie und Nuklearmedizin und war Präsident des Deutschen Röntgenkongresses 2017.

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