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Lay summary
Die Magnetresonanz Bildgebung (MRI) und Spektroskopie (MRS) erlauben die nicht-invasive (berührungsfreie) und unschädliche Untersuchung von Anatomie und Stoffwechsel des menschlichen Körpers. In dieser Studie werden Skelettmuskel und Leber mittels MRI und MRS untersucht, um den Zusammenhang zwischen Lipid- und Kohlehydrat-Stoffwechsel zu untersuchen, insbesondere um das Problem der Insulin-Resistenz und des Diabetes im Alter besser zu verstehen.Die MRS kann neben vielen anderen Stoffwechselprodukten die Signale von so genannten intramyozellulären Lipiden (IMCL) von Fettgewebe (EMCL, extramyozelluläre Lipide) unterscheiden. Während EMCL sehr langsam auf- und abgebaut wird, ist IMCL ein aktives Stoffwechselprodukt, welches bei Gesunden innerhalb von Stunden verbraucht respektive aufgebaut wird. Bei Patienten, deren Muskulatur nicht genügend auf Insulin empfindlich ist (Diabetes und sog. Metabolisches Syndrom), scheint IMCL nicht mehr für Muskelleistung zu Verfügung zu stehen, was zu dauernd erhöhten IMCL-Konzentrationen führt.In einer Teilstudie wird versucht, mittels diffusionsgewichteter Spektroskopie die IMCL-Tröpfchen im Muskel zu charakterisieren, da beobachtet wurde, dass nicht nur die Menge IMCL, sondern auch die Grösse der IMCL-Tröpfchen sich bei insulin-resistenten Patienten ändert, was auch die reduzierte Verfügbarkeit der IMCL für den Stoffwechsel erklären könnte.Es bestehen Hinweise darauf, dass die Mitochondrien (Kraftwerke der Zelle) bei Insulinresistenz verändert sind. Mittels 31P-MRS können Stoffwechselreaktionen gemessen werden, welche über den Zustand der Mitochondrien Auskunft geben können. Diese Methoden werden in diesem Projekt weiterentwickelt, insbesondere werden sie vom Skelettmuskel auch auf bewegte Organe wie die Leber ausgedehnt, in denen das Signal zudem noch räumlich selektioniert werden muss.Es ist bekannt, dass die Insulinresistenz im Alter häufiger ist. Es ist aber noch nicht bekannt, ob dies auf das Alter per se oder auf die häufig reduzierte körperliche Aktivität im Alter zurückzuführen ist. In dieser Studie werden deshalb vier Gruppen mittels MRS untersucht, die sich einerseits in ihrem Alter, anderseits durch ihre körperliche Aktivität unterscheiden (jung-aktiv, jung-inaktiv, älter-aktiv, älter-inaktiv).Eine Leber mit erhöhtem Fettanteil ("non alcoholic fatty liver disease", NAFLD) kann unter bestimmten Umständen entzündet werden ("non alcoholic steato hepatitis", NASH). Diese Komplikation kann heute nur mittels einer Biopsie sicher diagnostiziert werden. In diesem Projekt soll versucht werden, mittels MRS von mehreren Kernen (1H, 13C, 31P) NASH und NAFLD nicht invasiv zu unterscheiden.