Imaging dell'aterosclerosi con [64Cu]Cu

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 9249 (2023) Citare questo articolo

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L’aterosclerosi è una malattia infiammatoria cronica delle arterie più grandi che può portare a eventi cardiovascolari. L’identificazione dei pazienti a più alto rischio di eventi cardiovascolari è impegnativa, ma l’imaging molecolare mediante tomografia a emissione di positroni (PET) può rivelarsi utile. Lo scopo di questo studio era di valutare e confrontare testa a testa tre diversi traccianti PET. Inoltre, l'assorbimento del tracciante viene confrontato con le alterazioni dell'espressione genica della parete dei vasi arteriosi. Per lo studio sono stati utilizzati conigli bianchi maschi della Nuova Zelanda (gruppo di controllo; n = 10, gruppo aterosclerotico; n = 11). L'assorbimento della parete vascolare è stato valutato con i tre diversi traccianti PET: [18F]FDG (infiammazione), Na[18F]F (microcalcificazione) e [64Cu]Cu-DOTA-TATE (macrofagi), utilizzando PET/tomografia computerizzata (CT) . L'assorbimento del tracciante è stato misurato come valore di assorbimento standardizzato (SUV) e le arterie di entrambi i gruppi sono state analizzate ex vivo mediante autoradiografia, qPCR, istologia e immunoistochimica. Nei conigli, il gruppo aterosclerotico ha mostrato un assorbimento significativamente più elevato di tutti e tre i traccianti rispetto al gruppo di controllo [18F]FDG: SUVmean 1,50 ± 0,11 contro 1,23 ± 0,09, p = 0,025; Na[18F]F: SUVmedia 1,54 ± 0,06 contro 1,18 ± 0,10, p = 0,006; e [64Cu]Cu-DOTA-TATE: SUVmedia 2,30 ± 0,27 contro 1,65 ± 0,16; p = 0,047. Dei 102 geni analizzati, 52 erano espressi in modo differenziale nel gruppo aterosclerotico rispetto al gruppo di controllo e diversi geni erano correlati con l'assorbimento del tracciante. In conclusione, abbiamo dimostrato il valore diagnostico di [64Cu]Cu-DOTA-TATE e Na[18F]F per identificare l'aterosclerosi nei conigli. I due traccianti PET hanno fornito informazioni distinte da quelle ottenute con [18F]FDG. Nessuno dei tre traccianti era correlato in modo significativo tra loro, ma l'assorbimento di [64Cu]Cu-DOTA-TATE e Na[18F]F era entrambi correlato con marcatori di infiammazione. [64Cu]Cu-DOTA-TATE era più elevato nei conigli aterosclerotici rispetto a [18F]FDG e Na[18F]F.

L'aterosclerosi è una malattia infiammatoria cronica della parete dei vasi arteriosi, caratterizzata dall'accumulo di lipidi ed elementi fibrosi1. Essendo una delle principali cause di morbilità e mortalità cardiovascolare, sono necessari trattamenti migliori e strumenti diagnostici ottimizzati.

Col tempo, l'aterosclerosi può progredire in placche vulnerabili, portando infine alla rottura della placca stessa2,3. La placca vulnerabile è caratterizzata da emorragia intraplacca, infiltrazione di cellule infiammatorie, formazione di neovasi dei vasa vasorum e sviluppo di un sottile cappuccio fibroso4. Durante la progressione dell'aterosclerosi, si verifica la calcificazione. I processi infiammatori coinvolti nella progressione dell’aterosclerosi sono obiettivi essenziali per visualizzare e trattare l’aterosclerosi.

Per la caratterizzazione funzionale e il monitoraggio del trattamento, le modalità di imaging molecolare non invasivo sono molto utili. L'imaging molecolare è specializzato nella visualizzazione di specifici componenti cellulari o vie metaboliche. La tomografia a emissione di positroni (PET) fornisce preziose informazioni su diversi processi molecolari5. Il tracciante PET più comunemente utilizzato in ambito clinico è il 2-[18F]fluoro-2-desossi-D-glucosio ([18F]FDG)6. Si accumula in cellule metabolicamente attive come i macrofagi vascolari presenti nella placca infiammata. [18F]FDG è utile sia per quantificare che per monitorare l'infiammazione nell'aterosclerosi7,8,9,10,11. Sfortunatamente, l’assorbimento fisiologico del [18F]FDG da parte dei cardiomiociti ostacola la visualizzazione dell’infiammazione nelle arterie coronarie12. Queste limitazioni possono essere eliminate utilizzando altri traccianti PET con captazione miocardica inferiore. Il tracciante PET [64Cu]Cu-DOTA-TATE rileva l'espressione del recettore 2 della somatostatina (SSTR2) sulla superficie dei macrofagi attivati. Pertanto, si è dimostrato utile per valutare l'infiammazione vascolare13,14,15. Un altro tracciante PET, Na[18F]F, è stato utilizzato per la caratterizzazione delle microcalcificazioni precoci delle pareti dei vasi vascolari16,17,18. Si suggerisce che l'assorbimento di Na[18F]F possa fungere da biomarcatore non invasivo nella stratificazione del rischio di pazienti con aumento cardiovascolare19. I tre traccianti PET sono stati studiati separatamente. Tuttavia, per quanto a nostra conoscenza, non è stato intrapreso un confronto diretto tra i traccianti e la correlazione con le alterazioni dell'espressione genetica sottostante nella parete vascolare.