El flujo de glucosa a glutamato en el cerebro de la rata in vivo determinado por espectroscopía de NMR editada en 13C observada en 1H.

La tasa de incorporación de carbono de 1-13Cglucosa en el 4-CH2 y 3-CH2 del glutamato cerebral fue medida en el cerebro de la rata in vivo mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR) observada en 1H, editada en 13C (POCE). Se adquirieron espectros cada 98 s durante una infusión de 60 minutos de 1-13Cglucosa. Se obtuvieron curvas temporales completas de seis animales. La intensidad medida de las resonancias no resueltas 4-13CH2 de glutamato y glutamina aumentó exponencialmente durante la infusión y alcanzó un estado estable en aproximadamente 20 minutos con una constante de tasa de primer orden de 0.130 +/- 0.010 min-1 (t1/2 = 5.3 +/- 0.5 min). La aparición de la resonancia 3-13CH2 en el espectro de diferencia POCE se retrasó respecto a la de la resonancia 4-13CH2 y no había alcanzado el estado estacionario al final de la infusión de 60 minutos (t1/2 = 26.6 +/- 4.1 min). El aumento observado en el glutamato etiquetado con 13C representó un enriquecimiento isotópico y no se debió a un cambio en la concentración total de glutamato. La infusión de glucosa no afectó los niveles de fosfatos de alta energía ni el pH intracelular, según lo determinado por espectroscopía de NMR de 31P. Dado que el carbono de glucosa se incorpora al glutamato por intercambio rápido con el intermediario del ciclo del ácido tricarboxílico (TCA) alfa-cetoglutarato, la tasa de etiquetado de glutamato proporcionó una estimación del flujo del ciclo del TCA. Hemos determinado que el flujo de carbono a través del ciclo del TCA es de aproximadamente 1.4 mumoles g-1 min-1. Estos experimentos demuestran la viabilidad de medir flujos metabólicos in vivo utilizando glucosa etiquetada con 13C y la técnica de espectroscopía de NMR desacoplada en 13C observada en 1H.