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Paolo Zanotti Fregonara" [11C](R)-rolipram imaging in major depression "

Abstract :

To date, most neurochemical or molecular imaging studies in brain with positron emission tomography (PET) have been performed on receptors and transporters. Although basic studies have shown that second messenger systems play critical roles in brain diseases such as mood disorders and drug addiction, second messenger systems are almost unexplored fields in brain molecular imaging. 3', 5'-cyclic adenosine monophosphate (cAMP) is a prevalent second messenger that mediates the actions of several neurotransmitters. Animal studies suggest that the cAMP cascade is a mechanism of action common to several antidepressant drug treatments and to electroconvulsive therapy. Human studies also suggest that upregulation of the cAMP cascade is a mechanism of antidepressant action. Indeed, rolipram, which acutely increases the intracellular concentration of cAMP, has antidepressant activity in patients with depression. At the NIH, several studies have been performed using the radiolabeled active enantiomer of rolipram, [11C](R)-rolipram, and PET to image and to quantify the cAMP cascade in brain in both animals and humans. This presentation will cover some methodological, preclinical and clinical results obtained at the NIH with this tracer.

En tomographie à émission de positrons (TEP), la plupart des études neurochimiques et moléculaires d'imagerie cérébrale ont ciblé des récepteurs et des transporteurs membranaires. Bien que des études de science fondamentale aient montré que les systèmes de second messager intracellulaire jouent un rôle important dans les maladies du cerveau comme les troubles du comportement et la dépendance des drogues, les systèmes de second messager sont un sujet très peu exploré en imagerie moléculaire cérébrale. L'AMP cyclique (cAMP) est un second messager qui traduit l'action de plusieurs neurotransmetteurs. Des études chez l'animal montrent que l'activation de la cascade du cAMP est un mécanisme d'action commun dans l'action de plusieurs médicaments antidépressants et de la thérapie électroconvulsive. Aussi des études chez l'homme suggèrent que l'activation de la cascade du cAMP est un mécanisme d'action des antidépressants. Au fait, le rolipram, qui augmente la concentration intracellulaire du cAMP de façon aigue, a une action thérapeutique chez les patients avec dépression. Au NIH, différentes études TEP ont été réalisées avec le rolipram radiomarqué, [11C](R)-rolipram, pour quantifier la concentration de cAMP cérébral chez l'animal et chez l'homme. Cette présentation montrera quelques résultats méthodologiques, précliniques et cliniques obtenus au NIH avec ce traceur.

Selected publications

Kinetic Analysis in Human Brain of [11C](R)-Rolipram, a Positron Emission Tomographic Radioligand to Image phosphodiesterase 4: a Retest Study and the Use of an Image-Derived Input Function . Zanotti-Fregonara P, Zoghbi SS, Liow JS, Luong E, Boellaard R, Gladding RL, Pike VW, Innis RB, Fujita M. In press Neuroimage

Comparison of 8 methods for the estimation of the image-derived input function in dynamic [18F]-FDG PET human brain studies.Zanotti-Fregonara P, Fadaili EM, Maroy R, Comtat C, Souloumiac A, Jan S, Ribeiro MJ, Gaura V, Bar-Hen A, Trébossen R. J Cereb Blood Flow Metab. 2009;29:1825-35
Absorbed F-FDG Dose to the Fetus During Early Pregnancy. Paolo Zanotti-Fregonara, Sébastien Jan, David Taieb, Serge Cammilleri, Régine Trébossen, Elif Hindié and Olivier Mundler
The Journal of Nuclear MedecineApril 15, 2010

Scientific focus :

Paolo Zanotti Fregonara est post-doctoral fellow dans le Molecular Imaging Branch du NIH de Bethesda, Maryland. Il s'occupe du traitement d'image, de la validation préclinique et de l'application clinique de nouveaux traceurs pour les récepteurs cérébraux. Il travaille actuellement sur l'imagerie des récepteurs du glutamate, l'imagerie du second messager intracellulaire cAMP et de l'épilepsie pharmacorésistante. 

Michèlle Allard