Método de trazador de yodo-129 para investigar el metabolismo del yodo humano

Diseño experimental. El diseño experimental de este ensayo piloto prevé la administración de una dosis oral fisiológica de 12 µg de 129I (el marcador) en adultos sanos junto con la medición cuantitativa de la concentración del marcador en muestras de plasma, orina y heces recolectadas antes y después de la administración del marcador. . Una dosis única de 12 µg de 129I corresponde a un nivel de actividad de 78,5 Bq y una exposición en adultos de alrededor de 0,16 mSv para la tiroides como órgano diana. La muestra de plasma inicial se recolectará justo antes de la administración del marcador (-5 min) y las muestras de seguimiento se recolectarán 15, 30, 45, 60 y 90 min, así como 2, 4, 8, 24, 48 , 72 y 96 horas después de la administración del trazador. La orina completa se recolectará durante un período de 8 días: muestras de referencia 1 día antes de la dosis del marcador (Día 3) y muestras de seguimiento 7 días después (hasta el Día 10). Asimismo, se realizará la recogida completa de heces el día anterior a la dosis del trazador (Día 3) así como los 3 días siguientes (hasta el Día 6). En los días 20 y 40 (seguimiento), se repetirá la toma de muestras de sangre y de orina para verificar el período de lavado. Las muestras de referencia se utilizarán para la corrección de referencia de las muestras posteriores a la administración. Para minimizar la variabilidad en la respuesta a los efectos de esta prueba piloto, los participantes consumirán una dieta estandarizada durante los primeros 6 días de la prueba y llevarán un diario de alimentos durante los últimos 4 días de la prueba. Después de una preparación adecuada, las muestras de plasma, orina y heces se analizarán para la cuantificación del marcador (determinación de la masa de 129I en la masa de 127I; el 127I es el yodo natural). A partir de estos datos, construiremos curvas farmacocinéticas de aparición y eliminación del marcador en sangre, orina y heces, y obtendremos tasas y tiempos de absorción, retención y excreción de yodo humano. Además, la especiación de yodo se realizará utilizando la especiación de yodo basada en un método de cromatografía acoplado con ICP-MS para la cuantificación directa de masa de especies de yodo como yodo inorgánico en plasma (PII) y yodo unido a proteínas (PBI). Esto proporcionará un nivel adicional de información sobre la farmacocinética separada del 129I metabolizado y no metabolizado. Debido a que la captación por la tiroides será un factor determinante de la fracción del trazador que se retiene, la caracterización de la función tiroidea de los participantes es importante para controlar la posible variación de la retención calculada en nuestros sujetos, y la tiroglobulina y las hormonas tiroideas en sangre completa ser evaluado.

Métodos de análisis. La concentración del marcador en plasma, orina y heces se medirá mediante un ICP-MS multicolector de alta resolución con análisis de dilución de isótopos (IDA) utilizando un patrón interno de telurio después de la digestión de la muestra de acuerdo con un método desarrollado recientemente en nuestro laboratorio [Dold et al, Tiroides 2015]. Para la especiación adicional de 129I en plasma, el análisis se realizará mediante cromatografía iónica ICP-MS (IC-ICP-MS) en la Oficina Federal de Seguridad Alimentaria y Veterinaria de Suiza. La concentración de yodo en orina se medirá mediante la reacción de Sandell-Kolthoff [Pino et al, Clin Chem 1996, 42:239-243] en nuestro laboratorio. La tiroglobulina se evaluará utilizando un método de gota de sangre seca ELISA desarrollado recientemente en nuestro laboratorio [Stinca et al, Thyroid 2015, 25:1297-1305]. Las hormonas tiroideas serán medidas por el Hospital Universitario de Zúrich, Suiza, utilizando un método DELFIA (inmunoensayo fluorescente de lantánidos mejorado por disociación). El contenido de yodo en la dieta estandarizada se medirá en nuestro laboratorio mediante análisis ICP-MS y los datos de los diarios de alimentos se evaluarán utilizando el software de nutrición EBIS-Pro (Universidad de Hohenheim).

Análisis y evaluación de datos. Los datos generados por este ensayo piloto se utilizarán para construir curvas farmacocinéticas de aparición y eliminación del marcador en las muestras recolectadas (plasma total, fracción de PII en plasma, fracción de PBI en plasma, orina, heces). Las curvas se construirán ajustando un modelo de regresión múltiple LOESS, un gráfico de dispersión ponderado localmente no paramétrico que suaviza la concentración del marcador en las muestras en función del tiempo, y proporciona un rango de incertidumbre para representar visualmente los patrones farmacocinéticos del marcador y la variabilidad de la respuesta. Para la evaluación de patrones cinéticos de trazadores, generaremos parámetros de modelado farmacocinético clásico, incluida la concentración máxima de trazador (cmax), el tiempo en la concentración máxima de trazador (Tmax), la constante de velocidad de eliminación (ke), la constante de velocidad de absorción (ka) y el área bajo el (AUC), utilizando el software de análisis y modelado de simulación SAAM II (Universidad de Washington). La retención total del marcador se calculará como la ingesta total del marcador - el marcador total excretado (AUCurina + AUCheces). La absorción total del marcador se calculará como ingesta total del marcador - apariencia total del marcador como yodo inorgánico en plasma (AUCPII). La optimización de los procedimientos para la aplicación rutinaria de este método incluirá principalmente la definición de los requisitos mínimos de duración específica del muestreo de la muestra (número de días) después de la administración de la dosis del marcador. Esto se evaluará mediante el uso de curvas ROC.

Resultado esperado e importancia/impacto esperado. Este estudio será el primero en utilizar 129I como marcador biológico en humanos. Una vez desarrollado, la disponibilidad de este nuevo método proporcionaría una herramienta única para abordar varios problemas clave con respecto al metabolismo del yodo humano y la función tiroidea. Estos incluyen la definición precisa del requerimiento de yodo para etapas importantes de la vida, la investigación de la posible regulación positiva de la absorción de yodo durante la deficiencia de yodo, la captación tiroidea y el recambio de yodo en diferentes estados de yodo, la evaluación de la transferencia de yodo a la placenta y la leche materna, así como la evaluación de la biodisponibilidad de yodo de diferentes alimentos. Por lo tanto, este proyecto podría tener un impacto significativo a largo plazo en el campo del yodo y la tiroides.