Evaluatie van neuro-inflammatie FNOS PET/CT bij HIV (+) en (-) proefpersonen met OUD en gezonde controles

Opioïden hebben directe effecten op de immuunfunctie en opioïde receptoren komen tot expressie op immuuncellen, waaronder T-cellen, B-cellen, macrofagen en microglia (3, 4). Er is overvloedig bewijs dat opioïden de immuunfunctie van het CZS ontregelen (5-7). De effecten van opioïden op de immuunfunctie zijn echter complex, waarbij zowel pro-inflammatoire als immuunonderdrukkende effecten zijn gemeld (8, 9). Hoewel de immunosuppressieve effecten van opioïden de vatbaarheid voor infectie kunnen verhogen (6, 7), bleken personen met opioïdengebruiksstoornis (OUD) ook hogere niveaus van ontsteking te hebben dan gezonde controles (HC's) (10, 11). Van opioïden is ook aangetoond dat ze de expressie van induceerbare stikstofoxidesynthase (iNOS), een marker van oxidatieve stress, versterken, effecten die worden omgekeerd door NOS-remmers en in iNOS-knock-outmuizen (12, 13). Verhoogde expressie van iNOS kan ook een marker zijn van door morfine geïnduceerde microgliale activering en langdurige neurochemische veranderingen in de hersenen van personen met OUD kunnen te wijten zijn aan verhoogde cytokine- en NO-niveaus via iNOS-expressie (14).

OUD gaat vaak gepaard met syndemische comorbiditeiten, zoals HIV-infectie (15). HIV-infectie zelf wordt in verband gebracht met neuro-inflammatie, zelfs bij patiënten die antiretrovirale therapie (ART) krijgen (16-18). HIV kan dus de inflammatoire effecten van OUD verergeren (19). Alleen morfinebehandeling vermindert inderdaad de expressie van iNOS door microglia (vs. controle), maar de combinatie van morfine en HIV verhoogt de iNOS-expressie substantieel boven het effect van HIV alleen (20). Deze studie stelt voor om [18F]NOS PET/CT-beeldvorming te gebruiken om neuro-inflammatie te evalueren bij hiv-positieve en hiv-negatieve proefpersonen met OUD, hiv-positieve proefpersonen zonder OUD en HC's.

Bij dynamische PET/CT wordt kinetische analyse van het dynamische tijdsverloop van de opname van de radiotracer gebruikt om de afgifte van de radiotracer te onderscheiden van retentie. Voor kwantificering van dynamische onderzoeken wordt het tijdsverloop van opname het nauwkeurigst bepaald wanneer er directe informatie beschikbaar is over het tijdsverloop van de radiotracer in het bloed. Deze informatie wordt gebruikt om de gegevens die zijn verkregen uit PET-beeldvorming af te bakenen en kan leiden tot betere van afbeeldingen afgeleide variabelen voor onderzoek. De gouden standaard voor kinetische modellering is gebaseerd op het tijdsverloop van de radiotracer in het arteriële bloed als input om een ​​arteriële inputfunctie (AIF) te creëren (21). Om directe arteriële bloedmetingen te verkrijgen, wordt gewoonlijk een arteriële katheter in de radiale slagader van de pols geplaatst. Arteriële katheterisatie op korte termijn bij gezonde proefpersonen bleek veilig te zijn met een lage incidentie van complicaties bij 1.132 katheterisaties van de radiale arterie die werden uitgevoerd ten behoeve van PET-onderzoeksprotocollen (1 geval van symptomatische trombotische occlusie werd gedocumenteerd en zonder tussenkomst verholpen binnen enkele weken na de optreden) door Everett et al (22).

Arteriële katheterisatie is een arbeidsintensieve procedure die gespecialiseerde training vereist en ontmoedigt mensen vaak om deel te nemen aan klinische onderzoeken. Er kunnen alternatieve werkwijzen zijn voor het creëren van een invoerfunctie door gebruik te maken van veneuze bloedafname en/of van afbeeldingen afgeleide invoerfuncties die gebruik maken van beperktere bloedafname. Over het algemeen verschilt de arteriële tracerkinetiek van de veneuze kinetiek (23). Het kan mogelijk zijn om veneuze monsters te vervangen door arteriële monsters wanneer deze worden genomen tijdens een voorbijgaande evenwichtsfase. Omdat het tijdstip waarop dit evenwicht wordt bereikt verschilt tussen tracers en vaak ook tussen soorten, kan het niet worden gegeneraliseerd. Er is dus een beperkt tijdvenster van variabele lengte dat individueel moet worden beoordeeld voor elke nieuwe radiotracer door eerst arterieel bloed te bemonsteren om correlatie van de informatie over het tijdsverloop mogelijk te maken. Bovendien produceren bijna alle radiotracers die worden gebruikt bij beeldvorming van de hersenen variabele hoeveelheden radiometabolieten. Beeldvorming alleen kan de moederverbinding niet onderscheiden van zijn radioactieve metabolieten en plasmaradioactiviteit van die van volbloed, en in de meeste gevallen is het nodig om bloedmonsters te verzamelen om te corrigeren voor metabolieten bij het uitvoeren van kinetische modellering van beeldgegevens. Een mogelijke manier om radiometabolietconcentraties te schatten zonder arteriële bemonstering is door gebruik te maken van late veneuze bloedmonsters, wanneer de metabolietconcentratie maximaal is en arterioveneus evenwicht is bereikt. Deze benadering moet voor elke nieuwe radiotracer worden gevalideerd, aangezien de relatieve concentraties van radiometabolieten in veneus en arterieel bloed aanzienlijk kunnen verschillen en daarom kunnen veneuze monsters de arteriële metabolietconcentraties niet nauwkeurig schatten (21). Voor dynamische beeldvormingsscans van het hele lichaam is echter mogelijk geen arterieel bloed nodig als invoer om een ​​AIF te maken, en bijgevolg kan veneus bloed worden gebruikt als alternatief voor het meten van metabolieten wanneer de arteriële bloedpool zich binnen het beeldveld bevindt. Veneuze bloedafname is de voorkeursbenadering bij het werken met sommige populaties (bijv. IV-drugsgebruikers).