Las imágenes PET de todo el cuerpo revelan la respuesta inmune en pacientes con COVID-19 – Physics World

Las imágenes PET de todo el cuerpo revelan la respuesta inmune en pacientes con COVID-19 – Physics World

Marca de tiempo: 7 de noviembre de 2023 4:00 a. M.
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Imágenes de inmunoPET de cuerpo total
PET de cuerpo entero Imágenes de valor de captación estandarizado (SUV) de las exploraciones iniciales de pacientes convalecientes de COVID-19 y sujetos de control sanos en dos momentos de obtención de imágenes. Los sujetos 1 y 3 omitieron las imágenes dinámicas. (Cortesía: CC BY 4.0/N Omidvari et al. Sci. Avances 10.1126/sciadv.adh7968)

Comprender cómo responde el sistema inmunológico del cuerpo a las infecciones virales es esencial para desarrollar nuevas vacunas y mejores tratamientos. La reciente pandemia reiteró esta necesidad, lo que generó un interés particular en el papel de la respuesta de las células T a la infección por COVID-19.

Estudios anteriores sobre la respuesta inmune humana se basaron en análisis de sangre periférica; pero la mayoría de las células T residen en los tejidos y no en la sangre. Lo que se necesita es una forma no invasiva de cuantificar la biodistribución y la cinética de las células inmunitarias. in vivo, particularmente en órganos linfoides. Con este objetivo, investigadores de UC Davis utilizado el uEXPLORADOR Escáner PET de cuerpo total para realizar la primera imagen inmunoPET en humanos de la biodistribución de células T CD8+ en tres individuos sanos y cinco pacientes que se recuperan de COVID-19. Informan sus hallazgos en Science Advances.

Negar Omidvari
Examinando la respuesta inmune Negar Omidvari y sus colegas han realizado las primeras imágenes de inmunoPET en humanos. (Cortesía: Amir Safaripour)

El equipo utilizó una sonda de imágenes inmunoPET basada en un 89Minicuerpo marcado con Zr (un fragmento de anticuerpo) con alta afinidad por el CD8 humano (expresado en la superficie de las células T CD8+). La larga vida media de 89Zr (78.4 h) permite seguir la biodistribución del radiotrazador durante varios días después de la inyección. Sin embargo, 89Las imágenes de inmunoPET basadas en Zr con escáneres PET clínicos convencionales sufren de mucho ruido y preocupaciones sobre la dosis de radiación.

"El alto ruido estadístico fue la principal barrera para la obtención de imágenes dinámicas y el modelado cinético de trazadores de inmunoPET con escáneres PET convencionales", explica el primer autor Negar Omidvari. “Los escáneres PET de cuerpo total tienen una longitud axial ampliada en comparación con los escáneres PET convencionales, lo que resulta en un aumento significativo de la sensibilidad. Esperábamos que la PET de cuerpo total aportara mejoras significativas en las imágenes 89Trazadores basados ​​en Zr, al mismo tiempo que permiten la reducción de dosis y la obtención de imágenes dinámicas de todo el cuerpo”.

Seguimiento de células T

Los ocho participantes en el estudio recibieron dosis bajas (actividad media de 18.8 MBq) de radiotrazador mediante infusión intravenosa. Luego, los investigadores realizaron tres exploraciones PET/CT de todo el cuerpo: una exploración PET dinámica de 90 minutos que comenzó inmediatamente antes de la infusión, más dos exploraciones PET de 60 minutos 6 y 48 h después. Durante el estudio no se observaron efectos adversos ni cambios en los signos vitales de los participantes.

A pesar de una reducción de seis veces en la dosis de radiación, las exploraciones PET de todo el cuerpo mostraron una calidad de imagen significativamente mejor que las exploraciones PET humanas anteriores con este radiotrazador. En particular, en todos los sujetos se visualizó una gran cantidad de ganglios linfáticos de alto contraste. Las imágenes del valor de captación estandarizado (SUV) en los tres momentos de la imagen mostraron una alta captación del trazador en los órganos linfoides en todos los sujetos, observándose la mayor captación en el bazo. La captación del trazador en los ganglios linfáticos periféricos se observó en todos los sujetos ya entre 30 y 90 minutos después de la infusión, con un máximo a las 48 h.

Las curvas de tiempo-actividad para todos los órganos de interés revelaron tendencias consistentes en la cinética del trazador, con SUV en las regiones de la médula ósea aumentando durante las exploraciones dinámicas en todos los sujetos y estabilizándose hacia los 90 minutos. Entre las 6 y las 48 h, el SUV disminuyó en el bazo, la médula ósea y los pulmones, y aumentó en los ganglios linfáticos y las amígdalas, en todos los sujetos. Durante las últimas 42 h, los cambios en el SUV fueron similares en todos los órganos de interés, sin diferencias significativas entre pacientes y controles con COVID-19.

Los investigadores también calcularon las proporciones tejido-sangre (TBR), definidas como la proporción entre la actividad del tejido y la actividad de la sangre total. El trazado de los TBR en función del tiempo reveló diferencias claras entre los pacientes con COVID-19 y los controles en todas las regiones de la médula ósea en los primeros momentos (hasta 7 h). El equipo señala que el sujeto 2 (que había sido infectado con COVID-19 dos veces) tenía TBR en todas las regiones de la médula ósea, el bazo y las amígdalas entre dos y tres veces más que todos los demás pacientes.

Estos cambios no fueron evidentes en las imágenes SUV, lo que sugiere que los valores de TBR son más informativos para evaluar la distribución de CD8.

"Los SUV tisulares están directamente relacionados con las concentraciones del radiotrazador en sangre, que cambian en función del tiempo", explica Omidvari. “Por lo tanto, si hay diferencias en el aclaramiento sanguíneo del radiotrazador entre diferentes pacientes, comparar los SUV de tejido entre pacientes en un momento específico se vuelve propenso a errores. Además, cuando se obtienen imágenes con trazadores de inmunoPET, el tráfico de células T puede afectar a los SUV en momentos posteriores, porque las células T pueden marcarse y luego moverse a un tejido diferente”.

Mejor que la sangre

A modo de comparación, los investigadores realizaron análisis de sangre periférica en muestras extraídas de cada sujeto antes de la infusión del radiotrazador. La citometría de flujo reveló porcentajes más altos de células T CD8+, células T CD8+ activadas y células T de memoria CD8+ en la sangre periférica de pacientes convalecientes de COVID-19 en comparación con los controles.

Los pacientes con COVID-19, que fueron explorados por primera vez dentro de las ocho semanas posteriores a la aparición de los síntomas, también se sometieron a una segunda serie de exploraciones PET/CT y análisis de sangre aproximadamente cuatro meses después. La comparación de las exploraciones iniciales con las de 4 meses reveló un aumento de TBR en todas las regiones de la médula ósea de todos los sujetos. Los investigadores señalan que, aunque este estudio incluyó un pequeño número de sujetos, la plataforma inmunoPET parece más sensible que los análisis de sangre para estudiar la fisiología de las células T CD8+ en individuos.

"Vemos una gran diferencia en los datos de PET del sujeto 2 en muchos tipos de tejidos diferentes en todos los momentos, lo que no es visible en los datos de sangre", dice Omidvari. “También vemos un pequeño aumento en los TBR de la médula ósea de todos los pacientes con COVID-19 en las exploraciones de seguimiento a los 4 meses en comparación con sus exploraciones iniciales. Sin embargo, en el ensayo de CD8 en sangre periférica, no vemos estas diferencias o patrones”.

El equipo concluye que las imágenes dinámicas de inmunoPET son actualmente la única tecnología no invasiva que puede proporcionar in vivo información sobre la distribución y el tráfico de células T en todo el cuerpo en sujetos humanos, y el uso de PET de todo el cuerpo permite una carga de dosis de radiación aceptable.

"A continuación, planeamos mejorar el modelado cinético para incluir la vía de tráfico de células T en el modelo, no sólo para cuantificar las tasas de tráfico en diferentes tejidos, sino también para desacoplar el efecto del tráfico de células T en la absorción de tejido", dice Omidvari. Mundo de la física.

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