Valutazione della neuroinfiammazione FNOS PET/CT in soggetti HIV (+) e (-) con OUD e controlli sani

Gli oppioidi hanno effetti diretti sulla funzione immunitaria e i recettori degli oppioidi sono espressi sulle cellule immunitarie, comprese le cellule T, le cellule B, i macrofagi e la microglia (3, 4). Ci sono prove abbondanti che gli oppioidi disregolano la funzione immunitaria del SNC (5-7). Tuttavia, gli effetti degli oppioidi sulla funzione immunitaria sono complessi, con effetti sia pro-infiammatori che immunosoppressivi (8, 9). Sebbene gli effetti immunosoppressivi degli oppioidi possano aumentare la suscettibilità alle infezioni (6, 7), è stato riscontrato che anche gli individui con disturbo da uso di oppioidi (OUD) hanno livelli di infiammazione più elevati rispetto ai controlli sani (HC) (10, 11). È stato anche dimostrato che gli oppioidi migliorano l'espressione dell'ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS), un marcatore di stress ossidativo, effetti che sono invertiti dagli inibitori NOS e nei topi knockout per iNOS (12, 13). L'aumento dell'espressione di iNOS può anche essere un marker dell'attivazione microgliale indotta dalla morfina e i cambiamenti neurochimici a lungo termine nel cervello di individui con OUD possono essere dovuti a livelli elevati di citochine e NO tramite l'espressione di iNOS (14).

L'OUD è spesso accompagnato da comorbilità sindemiche, come l'infezione da HIV (15). La stessa infezione da HIV è associata a neuroinfiammazione, anche tra i pazienti sottoposti a terapia antiretrovirale (ART) (16-18). Pertanto, l'HIV può esacerbare gli effetti infiammatori dell'OUD (19). Infatti, il solo trattamento con morfina riduce l'espressione di iNOS da parte della microglia (rispetto a controllo), ma la combinazione di morfina e HIV aumenta sostanzialmente l'espressione di iNOS oltre l'effetto del solo HIV (20). Questo studio propone di utilizzare l'imaging PET/TC [18F]NOS per valutare la neuroinfiammazione in soggetti HIV-positivi e HIV-negativi con OUD, soggetti HIV-positivi senza OUD e HC.

Nella PET/TC dinamica, l'analisi cinetica dell'andamento temporale dinamico dell'assorbimento del radiotracciante viene utilizzata per aiutare a distinguere l'erogazione del radiotracciante dalla ritenzione. Per la quantificazione degli studi dinamici, il decorso temporale dell'assorbimento è determinato con maggiore precisione quando sono disponibili informazioni dirette sul decorso temporale del radiotracciante nel sangue. Queste informazioni vengono utilizzate per delineare i dati ottenuti dall'imaging PET e possono portare a migliori variabili derivate dall'immagine per lo studio. Il gold standard per la modellazione cinetica si basa sull'avere il decorso temporale del radiotracciante nel sangue arterioso come input per creare una funzione di input arterioso (AIF) (21). Per ottenere misurazioni dirette del sangue arterioso, un catetere arterioso viene comunemente posizionato nell'arteria radiale del polso. Il cateterismo arterioso a breve termine in soggetti di ricerca sani è risultato sicuro con una bassa incidenza di complicanze in 1.132 cateterismi dell'arteria radiale eseguiti ai fini dei protocolli di ricerca PET (1 caso di occlusione trombotica sintomatica è stato documentato e risolto senza intervento entro settimane dalla occorrenza) da Everett et al (22).

Il cateterismo arterioso è una procedura laboriosa che richiede una formazione specializzata e spesso scoraggia le persone dal partecipare a studi clinici. Potrebbero esserci metodi alternativi per creare una funzione di input utilizzando il campionamento del sangue venoso e/o funzioni di input derivate da immagini che utilizzano un campionamento del sangue più limitato. In generale, la cinetica del tracciante arterioso è diversa dalla cinetica venosa (23). Potrebbe essere possibile sostituire campioni venosi per campioni arteriosi se prelevati durante una fase transitoria di equilibrio. Poiché il momento in cui viene raggiunto questo equilibrio differisce tra i traccianti e spesso tra le specie, non può essere generalizzato. Pertanto, esiste una finestra temporale limitata di lunghezza variabile che deve essere valutata individualmente per ogni nuovo radiotracciante prelevando prima il sangue arterioso per consentire la correlazione delle informazioni sull'andamento temporale. Inoltre, quasi tutti i radiotraccianti utilizzati nell'imaging cerebrale producono quantità variabili di radiometaboliti. L'imaging da solo non è in grado di distinguere il composto originario dai suoi metaboliti radioattivi e la radioattività del plasma da quella del sangue intero, e nella maggior parte dei casi è necessario raccogliere campioni di sangue per correggere i metaboliti quando si esegue la modellazione cinetica dei dati dell'immagine. Un modo potenziale per stimare le concentrazioni di radiometaboliti senza campionamento arterioso è utilizzando campioni di sangue venoso tardivo, quando la concentrazione del metabolita è massima ed è stato raggiunto l'equilibrio artero-venoso. Questo approccio deve essere convalidato per ogni nuovo radiotracciante poiché le concentrazioni relative di radiometaboliti nel sangue venoso e arterioso possono differire in modo significativo e, pertanto, i campioni venosi non stimano accuratamente le concentrazioni di metaboliti arteriosi (21). Tuttavia, le scansioni di imaging dinamico di tutto il corpo potrebbero non richiedere il sangue arterioso come input per creare un AIF e, di conseguenza, il sangue venoso può essere utilizzato come alternativa per misurare i metaboliti quando il pool di sangue arterioso si trova all'interno del campo visivo dell'imaging. Il prelievo di sangue venoso è l'approccio preferito quando si lavora con alcune popolazioni (ad esempio, tossicodipendenti IV).