FDG

FDG (Fluor-18 Desoxyglukose)
18F-Desoxyglukose wird von den Zellen des menschlichen Körpers wie Glukose aufgenommen, obwohl an einer Stelle des Moleküls eine Hydroxylgruppe durch das Radionuklid 18F (Fluor-18) ersetzt ist.
Dabei wird FDG von den Zellen passiv mittels Glukosetransporter aus dem Blut aufgenommen. Derzeit sind beim Menschen fünf dieser Transporter bekannt. Sie werden mit Glut-1 bis Glut-5 bezeichnet. Der Glut-1 ist das wichtigste Transportprotein für die Aufnahme von FDG in Tumoren und normalem Hirngewebe. Die Aufnahme in der Skelettmuskulatur und im Herzmuskel ist durch Insulin stimulierbar und erfolgt über den Glut-4 Transporter. Das Enzym Hexokinase phosphoryliert FDG anschließend innerhalb der Zelle.
FDG kann allerdings von den Zellen nach der Phosphorylierung nicht weiter verstoffwechselt werden. Die Rückreaktion, die Dephosphorylierung von FDG-6-Phosphat zu FDG, erfolgt – mit Ausnahme der Leber – in allen Organen und im Tumorgewebe sehr langsam. Deshalb findet eine Anreicherung von FDG-6-Phosphat in den Zellen statt (metabolic trapping).
Anhand des Zerfalls von 18F kann FDG detektiert werden. Die Verteilung von FDG im Körper erlaubt Rückschlüsse auf den Glukosestoffwechsel verschiedener Gewebe. Dies ist besonders für die frühe Diagnose von Krebserkrankungen von Vorteil, da eine Tumorzelle typischerweise aufgrund eines erhöhten Stoffwechsels viel Glukose verbraucht und dementsprechend FDG anreichert. Die Stoffwechselaktivität eines Tumors wird mit Hilfe des SUV-Wertes quantitativ beschrieben.
Als kleines Molekül überwindet FDG problemlos die Blut-Hirn-Schranke. Da das menschliche Gehirn einen hohen Bedarf an Glucose hat, wird ein entsprechend großer Anteil von FDG im Gehirn angereichert. Des weiteren reichert sich beim gesunden Menschen FDG in den Nieren und den ableitenden Harnwegen an.
Da 18F in 18O zerfällt, bildet sich aus FDG nach dem Zerfall und Aufnahme eines freien Wasserstoffatoms aus der Umgebung zur Bildung einer OH-Gruppe „normale“ Glucose mit einem schweren Sauerstoffkern, der mit 0,2 % Häufigkeit ein natürlich vorkommendes Isotop des Sauerstoffs ist. Die gebildete Glucose wird anschließend auf normalem Wege metabolisiert.
Die durch den Zerfall von 18F-FDG mögliche Bildgebung ist ein Abbild der Verteilung der Glucose-Aufnahme und -Phosphorylierung der Zellen im menschlichen Körper. 
© 2011 PET-CT ZENTRUM MÜNCHEN