Promotionsvortrag Physik: „Magnetresonanz gestützte Strukturuntersuchungen an der menschlichen Wade mittels der Diffusionstensorbildgebung und des „Intravoxel Incoherent Motion“ Effekts nach Ein-nahme eines Kreatinsupplements“

Ankündigung des Promotionsvortrags von Herrn Christoph Stuprich:

und Freizeitathleten aufgrund ihrer Rolle im Energiestoffwechsel der Muskelzellen eingenommen. Neben diesen metabolischen Effekten besitzt Kreatin osmotische Eigenschaften, die potenziell die Muskelstruktur und Ionenkonzentrationen beeinflussen können. Ziel dieser Dissertation war es zu untersuchen, ob solche strukturellen oder ionischen Veränderungen in der Magnetresonanztomographie nachweisbar sind. Ein be-sonderer Fokus lag dabei auf der Diffusionstensor-Bildgebung (DTI) und der „Intravoxel Incoherent Motion“ (IVIM)-Bildgebung (engl. inkohärente Bewegungen innerhalb eines Volumenpixels). Im Rahmen einer pros-pektiven Studie wurden zwei MRT-Messungen durchgeführt – eine vor und eine nach einer einwöchigen Kreatinsupplementierung. Die Aufnahmen wurden an der Wadenmuskulatur von 21 jungen gesunden Pro-banden durchgeführt. Für die DTI und die IVIM-Bildgebung wurden drei verschiedene Diffusionsgradienten-profile verwendet: zwei mit variabler Gradientenseparationszeit und eines mit Geschwindigkeitskompensa-tion. Ergänzend kamen konventionelle MRT, MR-Spektroskopie sowie quantitative Natrium-Bildgebung zum Einsatz. Die MR-Spektroskopie bestätigte eine erfolgreiche Aufnahme des Kreatins in den Muskel nach einer Woche der Supplementierung. Zur Bewertung möglicher Veränderungen wurden DTI- und IVIM-Met-riken analysiert, die einen geringen, jedoch signifikanten Anstieg der Diffusivität in allen untersuchten Mus-keln sowie über alle Gradientenprofile hinweg zeigten. Dagegen blieben die Natriumkonzentration sowie alle anderen Metriken weitgehend unverändert. Ergänzende „Random-Walk“-Simulationen (engl. Zufallsbe-wegung) in einem biophysikalischen Muskelmodell mit hexagonaler Zellgeometrie lieferten Einblicke in die zugrunde liegenden Mechanismen der veränderten Diffusivität. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese primär auf eine geringfügige Erhöhung der intrazellulären Diffusivität zurückzuführen sind und nicht auf größere strukturelle Veränderungen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Kreatinsupplementierung durchaus die Muskelstruktur beeinflussen kann, jedoch in einem sehr geringen Maßstab auf Submikrome-terebene. Davon abgesehen wurden keine Änderungen in anderen Studienmetriken festgestellt, und insbe-sondere nicht in der Natriumkonzentration. Dies stützt die Annahme, dass Kreatin in erster Linie metabolisch wirkt und nur begrenzten Einfluss auf die Architektur des Muskels hat.

(Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.