Técnica innovadora de imágenes PET ayuda a diagnosticar la neurodegeneración

Las enfermedades neurodegenerativas, como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) y la enfermedad de Alzheimer, suelen diagnosticarse solo después de que aparecen los síntomas físicos, momento en el que el tratamiento puede no ser eficaz. La tomografía por emisión de positrones (PET) es un método de diagnóstico por imágenes nucleares que se utiliza principalmente para diagnosticar enfermedades como el cáncer. Ahora, un avance innovador está mejorando la capacidad de la técnica para detectar signos de enfermedades neurológicas.

Los investigadores del Hospital de Investigación Infantil St. Jude (Memphis, TN, EUA) han reutilizado el fármaco antioxidante edaravona, que se utiliza habitualmente para tratar la ELA, como sonda para la obtención de imágenes PET del sistema nervioso central. Esta innovadora técnica permite detectar el estrés oxidativo, una afección que contribuye al daño cerebral, proporcionando así una vía más clara para el diagnóstico de enfermedades neurológicas. Las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno (ERON) son un grupo de moléculas químicamente reactivas cruciales en la señalización y el crecimiento celular. Sin embargo, cuando las ERON se acumulan, provocan estrés oxidativo, lo que conduce a daño y disfunción tisular. Este tipo de estrés está vinculado a varias enfermedades neurodegenerativas. Detectar el estrés oxidativo mediante imágenes no invasivas ofrece la posibilidad de diagnosticar y tratar enfermedades como la ELA y la enfermedad de Alzheimer de forma más temprana, cuando los tratamientos podrían ser más eficaces.

Además de las enfermedades neurodegenerativas, el estrés oxidativo también desempeña un papel en muchas otras enfermedades neurológicas, como el accidente cerebrovascular (ACV). En estos casos, el daño no se produce únicamente a partir de la lesión inicial. Las sustancias químicas reactivas liberadas durante los estallidos oxidativos, incluidos los radicales hidroxilo y peroxilo, pueden desencadenar una reacción en cadena de mayor daño oxidativo. Como antioxidante, la edaravona interactúa de forma natural con las ERON, lo que llevó a los investigadores a proponer que el fármaco podría utilizarse para mejorar los métodos de diagnóstico por imagen. Para comprobarlo, marcaron radiactivamente la edaravona sustituyendo átomos de la molécula por isótopos radiactivos, lo que permitió rastrear su movimiento y descomposición en el cuerpo.

Una vez administrado, el fármaco marcado radiactivamente emite positrones (partículas subatómicas detectables únicamente mediante PET) que iluminan la zona donde se acumula el fármaco, lo que coincide con la acumulación de ERON. La capacidad del fármaco para unirse a las ERON incluso en dosis bajas lo hace ideal para la PET, al tiempo que sigue funcionando como tratamiento antioxidante en dosis estándar, brindando un doble beneficio de diagnóstico y terapia. Estos hallazgos fueron publicados en Nature Biomedical Engineering .

“Nuestras pruebas de diagnóstico son del orden de nanogramos a microgramos de material, por lo que el cuerpo ni siquiera nota su presencia”, dijo el autor correspondiente Kiel Neumann, PhD, del Departamento de Radiología de St. Jude. “En última instancia, nuestro objetivo es utilizar esto para influir en la atención clínica. La intervención terapéutica que utiliza esta tecnología para el manejo clínico de enfermedades es el futuro”.