Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davies opracowali innowacyjną metodę badania reakcji układu odpornościowego na COVID-19, korzystając z obejmujących całe ciało skanów PET. Badania obejmowały ochotników, których ciała poddano szczegółowej analizie, ukazując, jak układ odpornościowy reaguje na infekcję wirusem SARS-CoV-2 w różnych obszarach organizmu, a także jak chroni przed ponownym zakażeniem. Wyniki badań ujawniły szczególnie aktywną rolę szpiku, wątroby, migdałków i węzłów chłonnych.
Zastosowana przez naukowców pozytonowa tomografia emisyjna (PET) umożliwiła monitorowanie koncentracji kluczowych limfocytów T CD8+ odpowiedzialnych za reakcję immunologiczną. Limfocyty te, zwane również komórkami T cytotoksycznymi, są kluczowe w niszczeniu zainfekowanych komórek i utrzymywaniu pamięci immunologicznej, co pomaga w przyszłej ochronie przed wirusem.
Badacze skonfrontowali się z wyzwaniem, jakim było nieinwazyjne mierzenie dystrybucji i migracji komórek T CD8+ w organizmach ochotników, zwłaszcza w obszarach trudno dostępnych do biopsji, takich jak mózg, rdzeń kręgowy, tkanki serca, płuca czy naczynia krwionośne. Aby to osiągnąć, podano ochotnikom substancję radioaktywną specyficznie wiążącą się z komórkami T CD8+, a następnie wykonano skany PET całego ciała. Dodatkowo, skany przeprowadzono również cztery miesiące po zakończeniu zakażenia COVID-19.
Trudno jest ocenić zmiany immunologiczne w tkankach poza krwią z powodu inwazyjnego charakteru biopsji. Dlatego też opracowanie nieinwazyjnej metody oceny reakcji immunologicznej za pomocą PET stanowi przełom w badaniach nad dynamiką odpowiedzi immunologicznej na zakażenie COVID-19.
Wyniki badań ukazały silne skupisko komórek CD8+ w różnych narządach, ze szczególnie wysoką koncentracją w śledzionie, szpiku kostnym, wątrobie, migdałkach i węzłach chłonnych. Zauważono także podwyższoną koncentrację komórek w szpiku nawet kilka miesięcy po wyzdrowieniu.
Profesor Simon R. Cherry, jeden z naukowców zaangażowanych w badania, podkreślał fundamentalne znaczenie potencjału skanowania całego ciała za pomocą PET do oceny dystrybucji komórek T, z uwzględnieniem jakości skanów umożliwiającej szczegółowe modelowanie przy jednoczesnym utrzymaniu niskiej dawki promieniowania, co pozwala na szerokie zastosowanie tej metody w badaniach nad reakcją immunologiczną u ludzi.
To przełomowe podejście otwiera nowe możliwości w zrozumieniu, monitorowaniu i leczeniu infekcji wirusem SARS-CoV-2.
Podsumowanie:
Naukowcy przeskanowali całe ciała ochotników z pomocą PET przed i po 4 miesiącach od wyzdrowienia. Skany wykazały, że limfocyty T CD8+ gromadzą się w dużych ilościach w śledzionie, szpiku kostnym, wątrobie, migdałkach i węzłach chłonnych. W szpiku kostnym koncentracja limfocytów T CD8+ była podwyższona nawet po 4 miesiącach od wyzdrowienia. Naukowcy uważają, że ta obserwacja może świadczyć o tym, że szpik kostny odgrywa ważną rolę w rozwoju pamięci immunologicznej po zakażeniu COVID-19. Metoda ta jest nieinwazyjna i może być stosowana w badaniach nad odpowiedzią immunologiczną na COVID-19 i inne choroby.