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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.5.2020.tde-20072021-164522
Documento
Autor
Nome completo
Aline Morais de Souza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Faria, Daniele de Paula (Presidente)
Duarte, Paulo Schiavom
Fuscaldi, Leonardo Lima
Sapienza, Marcelo Tatit
 
Título em português
Estudo da metabolização do radiofármaco [11C](R)-PK11195 em plasma e seu potencial como marcador de inflamação tumoral
Palavras-chave em português
Biomarcadores Tumorais
Compostos Radiofarmacêuticos
Inflamação
Macrófagos Associados a Tumores.
Tomografia por Emissão de Pósitrons
[11C](R)-PK11195
Resumo em português
INTRODUÇÃO: Inflamação é um processo imunológico que pode ocorrer em diversas patologias, incluindo câncer. Os macrófagos associados a tumores são os principais mediadores de inflamação crônica na carcinogênese e desenvolvimento tumoral. A tomografia por emissão de pósitrons (PET) com [ 18F]FDG, que mede metabolismo glicolítico, é muito utilizado em estadiamento de tumores, contudo, não é específico para avaliação de infiltrado inflamatório. O radiofármaco [ 11C](R)-PK11195 apresenta especificidade para a proteína translocadora 18 kDa (TSPO), que é super expressa em casos de neuroinflamação, podendo ser uma opção também para inflamação tumoral. [ 11C](R)-PK11195 é metabolizado in vivo gerando dois metabólitos radioativos, e a determinação dos mesmos se faz necessária para correções na quantificação absoluta das imagens PET. OBJETIVO: Avaliar a metabolização do radiofármaco [11C](R)- PK11195 em plasma arterial humano e animal, bem como avaliar a utilização do [ 11C](R)-PK11195 como biomarcador inflamatório em microambiente tumoral mamário em modelo murino. MÉTODOS: Camundongos Balb/C, fêmeas, foram inoculados com células tumorais 4T1. Aos três dias, 1 e 2 semanas após a inoculação foram adquiridas imagens PET utilizando os radiofármacos [ 11C](R)-PK11195 e [ 18F]FDG. Após as aquisições das imagens os animais foram eutanasiados e os tumores isolados para análises por autorradiografia ou imuno-histoquímica para os marcadores de TSPO, CD86 (macrófago pró-inflamatório), CD206 (macrófago anti-inflamatório), CD11 (macrófago), OXPHOS (fosforilação oxidativa) e Hoechst (núcleo celular). As análises de metabólitos de [ 11C](R)-PK11195 foram realizadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em plasma arterial de sujeitos saudáveis e pacientes com esclerose múltipla e, em ratos, nos tempos de 20, 45 e 60 minutos após injeção de [ 11C](R)- PK11195. Técnicas alternativas com Extração Líquido-Líquido e Extração em Fase Sólida também foram testadas. RESULTADOS: O pico de captação de [ 11C](R)- PK11195 ocorreu 1 semana após a inoculação, quando comparado aos tempos de 3 dias e 2 semanas. A captação tumoral máxima de [18F]FDG não apresentou diferença estatística entre os tempos. Os dados de autorradiografia e imuno-histoquímica corroboram com os dados das imagens de PET com [ 11C](R)-PK11195. A análise da metabolização de [ 11C](R)-PK11195 por CLAE em plasma humano revelou 68,8 ± 0,7% do traçador integro aos 20 minutos após a injeção, 55,0 ± 0,7 aos 45 minutos e 43,4 ± 0,7 aos 60 minutos. Análises que estratificaram gênero e quadro clínico - pacientes com esclerose múltipla e voluntários saudáveis - não apresentaram diferenças significativas em nenhum dos tempos amostrais. A comparação da metabolização de [ 11C](R)- PK11195 entre espécies também apresentou resultados similares. Os resultados de metabolização gerados com as técnicas alternativas não foram reprodutíveis quando comparados com os dados de CLAE. CONCLUSÃO: Os resultados sugerem maior especificidade de [ 11C](R)-PK11195 por células inflamatórias no microambiente tumoral do que o [ 18F]FDG, principalmente em tumores de menor tamanho. A metabolização de [11C](R)-PK11195 ocorre com similaridade entre espécies, gêneros e condição clínica e a melhor técnica de análise é a CLAE.
 
Título em inglês
Study of [11C](R)-PK11195 plasma metabolization and its potential as a marker of tumor inflammation
Palavras-chave em inglês
Biomarkers
Inflammation
Positron-emission tomography
Radiopharmaceuticals
tumor
Tumor-associated macrophages.
[11C](R)-PK11195
Resumo em inglês
INTRODUCTION: Inflammation is an immunological process that can occur in several pathologies, including cancer. Tumor-associated macrophages are the main mediators of chronic inflammation in carcinogenesis and tumor development. Positron Emission Tomography (PET) with [18F]FDG, which measures glycolytic metabolism, is widely used in tumor staging, however, it's not specific for the evaluation of inflammatory infiltrate. The radiopharmaceutical [11C](R)-PK11195 has specificity for the 18 kDa translocator protein (TSPO), which is overexpressed in neuroinflammation and may also be an option for tumor inflammation. [11C](R)-PK11195 is metabolized in vivo generating two radioactive metabolites, and their determination is necessary for corrections in the absolute quantification of PET images. PURPOSE: To evaluate the [11C](R)-PK11195 metabolization in human and animal arterial plasma, as well as to evaluate the use of [ 11C](R)-PK11195 as an inflammatory biomarker in a mammary tumor microenvironment in a murine model. METHODS: Female Balb/C mice were inoculated with 4T1 tumor cells. At three days, 1 and 2 weeks after inoculation, PET images were acquired using the radiopharmaceuticals [11C](R)-PK11195 and [18F]FDG. After the images were acquired, the animals were euthanized and the tumors isolated for analysis by autoradiography or immunohistochemistry with TSPO, CD86 (pro-inflammatory macrophage), CD206 (anti-inflammatory macrophage), CD11 (macrophage), OXPHOS (oxidative phosphorylation) and Hoechst (cell nucleus) markers. Analyzes of [11C](R)- PK11195 metabolites were performed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) in arterial plasma of healthy subjects and patients with multiple sclerosis and, in rats, at 20, 45 and 60 minutes after [11C](R)-PK11195 injection. Alternative techniques with liquid-liquid extraction and solid-phase extraction were also tested. RESULTS: Peak of [11C](R)-PK11195 uptake was 1 week after cells inoculation, compared to the 3 days and 2 weeks (time-points). The maximum tumor uptake of [18F]FDG showed no statistical difference between the time points. The autoradiography and immunohistochemistry data corroborate with the PET [11C](R)-PK11195 image data. The analysis of [11C](R)-PK11195 metabolization by HPLC in human plasma revealed 68.8 ± 0.7% of intact tracer 20 minutes after injection, 55.0 ± 0.7% at 45 minutes and 43.4 ± 0.7% at 60 minutes. Analyzes stratified by gender and clinical status - patients with multiple sclerosis and healthy volunteers - did not show significant differences in any of the sample times. The comparison of [11C](R)-PK11195 metabolization between species also showed no differences. The metabolization results generated with the alternative techniques were not reproducible when compared with the HPLC data. CONCLUSION: The results suggest a better specificity of [11C](R)-PK11195 for inflammatory cells in the tumor microenvironment compared to [18F]FDG, mainly in small tumors. The [11C](R)-PK11195 metabolization occurs with similarity between species, genders and clinical condition and the best technique for its analysis is the HPLC.
 
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Data de Publicação
2021-07-22
 
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