Metoda stopování jódu-129 pro zkoumání metabolismu lidského jódu

Experimentální design. Experimentální uspořádání tohoto pilotního pokusu předpokládá podávání fyziologické orální dávky 12 µg 129I (indikátor) zdravým dospělým ve spojení s kvantitativním měřením koncentrace indikátoru ve vzorcích plazmy, moči a stolice odebraných před a po podání indikátoru. . Jedna dávka 12 µg 129I odpovídá úrovni aktivity 78,5 Bq a expozici u dospělých asi 0,16 mSv pro štítnou žlázu jako cílový orgán. Základní vzorek plazmy bude odebrán těsně před podáním indikátoru (-5 minut) a následné vzorky budou odebrány 15, 30, 45, 60 a 90 minut, stejně jako 2, 4, 8, 24, 48 , 72 a 96 hodin po podání indikátoru. Kompletní moč bude odebírána po dobu 8 dnů: základní vzorky 1 den před dávkou indikátoru (3. den) a kontrolní vzorky 7 dní poté (do 10. dne). Podobně bude kompletní odběr stolice proveden den před dávkou indikátoru (3. den) a také 3 následující dny (do 6. dne). V den 20 a 40 (následné kontroly) bude opakován odběr krve a bodový odběr moči, aby se ověřila doba vymytí. Základní vzorky budou použity pro korekci základní linie vzorků po podání. Aby se minimalizovala variabilita odezvy pro účely této pilotní studie, účastníci budou během prvních 6 dnů studie konzumovat standardizovanou stravu a během posledních 4 dnů studie si budou vést jídelní deník. Po vhodné přípravě budou vzorky plazmy, moči a stolice analyzovány pro kvantifikaci stopování (stanovení hmotnosti 129I na hmotnosti 127I; 127I je přirozeně se vyskytující jód). Z těchto dat sestrojíme farmakokinetické křivky vzhledu a clearance indikátoru v krvi, moči a stolici a odvodíme rychlosti a načasování lidské absorpce, retence a vylučování jódu. Kromě toho bude speciace jódu provedena pomocí speciace jódu na základě chromatografické metody spojené s ICP-MS pro přímou hmotnostní kvantifikaci forem jódu, jako je plazmatický anorganický jód (PII) a jód vázaný na proteiny (PBI). To poskytne další úroveň informací o oddělené farmakokinetice metabolizovaného a nemetabolizovaného 129I. Protože vychytávání štítnou žlázou bude určujícím faktorem podílu indikátoru, který se zadrží, je důležitá charakterizace funkce štítné žlázy účastníků pro kontrolu potenciálních změn vypočítané retence u našich subjektů a tyreoglobulin a hormony štítné žlázy v plné krvi budou být posouzen.

Metody analýzy. Koncentrace indikátoru v plazmě, moči a stolici bude měřena pomocí multikolektorového ICP-MS s vysokým rozlišením s izotopovou diluční analýzou (IDA) za použití telurového vnitřního standardu po štěpení vzorku podle metody nedávno vyvinuté v naší laboratoři [Dold et al, Štítná žláza 2015]. Pro další speciaci 129I v plazmě bude analýza provedena pomocí analýzy ICP-MS pomocí iontové chromatografie (IC-ICP-MS) ve Federálním úřadu pro bezpečnost potravin a veterinární péči, Švýcarsko. Koncentrace jódu v moči bude měřena pomocí Sandell-Kolthoffovy reakce [Pino a kol., Clin Chem 1996, 42:239-243] v naší laboratoři. Thyroglobulin bude hodnocen pomocí metody ELISA vysušené krevní skvrny nedávno vyvinuté v naší laboratoři [Stinca et al, Thyroid 2015, 25:1297-1305]. Hormony štítné žlázy budou měřeny univerzitní nemocnicí v Curychu ve Švýcarsku pomocí metody DELFIA (disociační-enhanced lanthanoid fluorescent immunoassay). Obsah jódu ve standardizované stravě bude měřen v naší laboratoři analýzou ICP-MS a data z potravinářských deníků budou vyhodnocena pomocí nutričního softwaru EBIS-Pro (University of Hohenheim).

Analýza a vyhodnocení dat. Data získaná tímto pilotním pokusem budou použita ke konstrukci farmakokinetických křivek vzhledu a clearance indikátoru v odebraných vzorcích (celková plazma, plazmatická PII frakce, plazmatická PBI frakce, moč, stolice). Křivky budou zkonstruovány přizpůsobením LOESS modelu vícenásobné regrese, neparametrického lokálně váženého bodového grafu vyhlazování koncentrace indikátoru ve vzorcích jako funkce času a poskytují rozsah nejistoty pro vizuální reprezentaci farmakokinetických vzorů indikátoru a variability odezvy. Pro vyhodnocení kinetických vzorců traceru vygenerujeme klasické parametry farmakokinetického modelování, včetně maximální koncentrace traceru (cmax), času při maximální koncentraci traceru (Tmax), rychlostní konstanty eliminace (ke), rychlostní konstanty absorpce (ka) a plochy pod křivky (AUC), pomocí simulační analýzy a modelovacího softwaru SAAM II (University of Washington). Celková retence traceru bude vypočítána jako celkový příjem traceru - celkové vyloučené tracer (AUCurine + AUCstool). Celková absorpce indikátoru bude vypočítána jako celkový příjem indikátoru - celkový vzhled indikátoru jako plazmatický anorganický jód (AUCPII). Optimalizace postupů pro rutinní aplikaci této metody bude zahrnovat především definování minimálních požadavků na konkrétní dobu odběru vzorku (počet dní) po podání dávky stopovače. To bude posouzeno pomocí ROC křivek.

Očekávaný výstup a význam/očekávaný dopad. Tato studie bude první, která použije 129I jako biologický indikátor u lidí. Po vyvinutí by dostupnost této nové metody poskytla jedinečný nástroj k řešení několika klíčových problémů s ohledem na lidský metabolismus jódu a funkci štítné žlázy. Patří mezi ně přesné definování potřeby jódu pro důležité životní fáze, zkoumání potenciální up-regulace absorpce jódu při nedostatku jódu, vychytávání a obratu jódu štítnou žlázou v různém stavu jódu, hodnocení přenosu jódu placentou a mateřským mlékem, stejně jako hodnocení biologické dostupnosti jódu z různých potravin. Tento projekt by tedy mohl mít významný dlouhodobý dopad v oblasti jódu a štítné žlázy.