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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.9.2017.tde-25052017-150021
Document
Author
Full name
Soraya Megumi Kazuma
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Abdalla, Dulcineia Saes Parra (President)
Bernardes, Emerson Soares
Maranhao, Raul Cavalcante
Pereira, Edimar Cristiano
Title in Portuguese
Estudos de aterosclerose experimental utilizando tomografia por emissão de pósitrons (PET-Scan)
Keywords in Portuguese
Aterosclerose
Imagem molecular
Peptídeos mimotopos
Radiomarcação
Tomografia por emissão de pósitrons
Abstract in Portuguese
A aterosclerose é caracterizada como uma doença imune-inflamatória crônica das artérias devido ao grande acúmulo de lipídios na íntima. Um dos fatores envolvidos na progressão da aterosclerose é a presença de uma subfração de partículas de lipoproteína de baixa densidade (LDL) com um grau mínimo de modificação, denominada LDL eletronegativa [LDL(-)], que possui propriedades pró-inflamatórias, apresenta maior retenção na íntima das artérias e maior tempo de permanência na circulação sanguínea, gerando respostas imuno-inflamatórias. Epítopos de anticorpos monoclonais importantes no reconhecimento das partículas de LDL(-) foram mapeados por phage display, gerando peptídeos mimotopos (P1A3 e P2C7) com potencial para acompanhamento da progressão da aterosclerose, sendo excelentes candidatos como radiotraçadores marcados com emissores de pósitrons para obtenção de imagens moleculares por tomografia por emissão de pósitrons (PET) associada à tomografia computadorizada (PET/CT). O peptídeo P1A3 foi radiomarcado com 64Cu através da complexação com o quelante DOTA, obtendo-se imagens por PET/CT da captação do peptídeo na região do arco aórtico de camundongos knockout para a apolipoproteína E (Apoe-/-) comparados com animais controle sem lesões ateroscleróticas. Antes da obtenção das imagens PET/CT, os peptídeos radiomarcados foram validados através de estudos de estabilidade e biodistribuição, acumulando-se rapidamente nos rins. Também foi sintetizado um nanocluster de ouro, marcado com 64Cu e funcionalizado com P1A3 em sua superfície, observando-se o maior direcionamento dos nanoclusters de ouro ligados ao P1A3 para a região das lesões ateroscleróticas do arco aórtico de camundongos Apoe-/-, comparado ao nanocluster controle. Os peptídeos P1A3 e P2C7 radiomarcados com 68Ga, foram também avaliados por imagens PET/CT em camundongos knockout para o gene do receptor da LDL (LDLr-/-) tratados ou não com dieta hipercolesterolêmica. As imagens PET/CT mostraram que os peptídeos marcados com 68Ga tiveram um aumento de captação na região do arco aórtico de camundongos LDLr-/- hipercolesterolêmicos em relação ao controle. Além disso, P2C7 foi radiomarcado com 99mTc e sua biodistribuição demonstrou uma relação maior de % atividade injetada (AI)/órgão da aorta/coração nos camundongos hipercolesterolêmicos, em concordância com a imagem obtida por SPECT (tomografia computadorizada por emissão de fóton único) que revelou maior captação no arco aórtico.
Title in Portuguese
Studies of experimental atherosclerosis using pósitron emission tomography (PET-Scan).
Keywords in Portuguese
Atherosclerosis
Mimotope peptides
Molecular imaging
Positron emission tomography
Radiolabeling
Abstract in Portuguese
Atherosclerosis is characterized as a chronic immune-inflammatory disease of the large arteries due to the accumulation of lipids in the intima. One of the factors involved in the progression of atherosclerosis is the presence of a subfraction of low-density lipoprotein (LDL) particles with a minimum degree of modification, called electronegative LDL [LDL (-)], which has proinflammatory properties, retention in the intima of the arteries and longer residence time in the blood circulation, generating immune-inflammatory responses. Epitopes of monoclonal antibodies important for the recognition of LDL(-) particles were mapped by phage display, generating mimotope peptides (P1A3 and P2C7) with potential to monitor the progression of atherosclerosis. These peptides are excellent candidates as radiotracers labeled with positron emitters to obtain molecular images by positron emission tomography (PET) associated with computed tomography (PET/CT). The P1A3 peptide was radiolabeled with 64Cu by complexation with the DOTA chelator to obtain PET/CT images of the peptide uptake in the aortic arch of apoliprotein E knockout mice (Apoe-/-) compared to control animals without atherosclerotic lesions. Prior to PET/CT imaging, radiolabeled peptides were validated by stability and biodistribution studies that indicated rapid accumulation in the kidneys. It was also synthesized a gold nanocluster, labeled with 64Cu and functionalized with P1A3 on its surface, observing the greater targeting of gold nanoclusters bound to P1A3 in the region of the atherosclerotic lesions of the aortic arch of Apoe-/- mice, compared to control nanocluster. The P1A3 and P2C7 peptides radiolabeled with 68Ga were also evaluated by PET imaging in LDL receptor gene knockout mice (LDLr-/-) treated or not with a hypercholesterolemic diet. PET/CT images showed that the 68Ga-labeled peptides had increased uptake in aortic arch of LDLr-/- hypercholesterolemic mice in relation to the control. Furthermore, the biodistribution of 99mTc-radiolabeled P2C7 showed a higher %ID (injected dose)/organ ratio of aorta/heart in hypercholesterolemic mice that was in accordance to SPECT (single photon emission computed tomography) imaging showing its higher uptake in the aortic arch.
 
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Publishing Date
2017-05-30
 
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