Méthode du traceur d'iode-129 pour étudier le métabolisme de l'iode chez l'homme

Conception expérimentale. Le dispositif expérimental de cet essai pilote prévoit l'administration d'une dose orale physiologique de 12 µg d'129I (le traceur) chez des adultes sains couplée à une mesure quantitative de la concentration du traceur dans des échantillons de plasma, d'urine et de selles prélevés avant et après l'administration du traceur. . Une dose unique de 12 µg 129I correspond à un niveau d'activité de 78,5 Bq et une exposition chez l'adulte d'environ 0,16 mSv pour la thyroïde comme organe cible. L'échantillon de plasma de base sera prélevé juste avant l'administration du traceur (-5 min) et les échantillons de suivi seront prélevés à 15, 30, 45, 60 et 90 min, ainsi qu'à 2, 4, 8, 24, 48 , 72 et 96 heures après l'administration du traceur. L'urine complète sera collectée sur une période de 8 jours : échantillons de base 1 jour avant la dose de traceur (jour 3) et échantillons de suivi 7 jours après (jusqu'au jour 10). De même, le recueil complet des selles se fera la veille de la dose de traceur (Jour 3) ainsi que les 3 jours suivants (jusqu'au J6). Aux jours 20 et 40 (suivis), le prélèvement sanguin et la collecte ponctuelle d'urine seront répétés pour vérifier la période de lavage. Les échantillons de référence seront utilisés pour la correction de la ligne de base des échantillons post-administration. Afin de minimiser la variabilité de la réponse aux fins de cet essai pilote, les participants consommeront un régime alimentaire standardisé pendant les 6 premiers jours de l'essai et tiendront un journal alimentaire pendant les 4 derniers jours de l'essai. Après une préparation appropriée, des échantillons de plasma, d'urine et de selles seront analysés pour la quantification du traceur (détermination de la masse de 129I sur la masse de 127I ; 127I étant l'iode naturel). À partir de ces données, nous construirons des courbes pharmacocinétiques d'apparition et de clairance du traceur dans le sang, l'urine et les selles et nous dériverons les taux et le moment de l'absorption, de la rétention et de l'excrétion de l'iode chez l'homme. De plus, la spéciation de l'iode sera effectuée en utilisant la spéciation de l'iode basée sur une méthode de chromatographie couplée à l'ICP-MS pour la quantification directe de masse des espèces d'iode comme l'iode inorganique plasmatique (PII) et l'iode lié aux protéines (PBI). Cela fournira un niveau d'information supplémentaire sur la pharmacocinétique distincte de l'129I métabolisé et non métabolisé. Étant donné que l'absorption par la thyroïde sera un déterminant de la fraction du traceur qui est retenue, la caractérisation de la fonction thyroïdienne des participants est importante pour contrôler la variation potentielle de la rétention calculée chez nos sujets, et la thyroglobuline et les hormones thyroïdiennes dans le sang total seront être évalué.

Méthodes d'analyse. La concentration du traceur dans le plasma, l'urine et les selles sera mesurée par un ICP-MS multicollecteur haute résolution avec analyse par dilution isotopique (IDA) à l'aide d'un étalon interne de tellure après digestion de l'échantillon selon une méthode récemment développée dans notre laboratoire [Dold et al, Thyroïde 2015]. Pour la spéciation supplémentaire de 129I dans le plasma, l'analyse sera effectuée en utilisant l'analyse ICP-MS par chromatographie ionique (IC-ICP-MS) à l'Office fédéral de la sécurité alimentaire et vétérinaire, Suisse. La concentration urinaire en iode sera mesurée au moyen de la réaction de Sandell-Kolthoff [Pino et al, Clin Chem 1996, 42:239-243] dans notre laboratoire. La thyroglobuline sera évaluée à l'aide d'une méthode ELISA de gouttes de sang séché récemment développée dans notre laboratoire [Stinca et al, Thyroid 2015, 25:1297-1305]. Les hormones thyroïdiennes seront mesurées par l'hôpital universitaire de Zurich, en Suisse, à l'aide d'une méthode DELFIA (dissociation-enhanced lanthanide fluorescent immunoassay). La teneur en iode du régime standardisé sera mesurée dans notre laboratoire par analyse ICP-MS et les données des journaux alimentaires seront évaluées à l'aide du logiciel de nutrition EBIS-Pro (Université de Hohenheim).

Analyse et évaluation des données. Les données générées par cet essai pilote seront utilisées pour construire des courbes pharmacocinétiques d'apparition et de clairance des traceurs dans les échantillons collectés (plasma total, plasma PII-fraction, plasma PBI-fraction, urine, selles). Les courbes seront construites en ajustant un modèle de régression multiple LOESS, un lissage de diagramme de dispersion non paramétrique pondéré localement de la concentration de traceur dans les échantillons en fonction du temps, et fourniront une plage d'incertitude pour représenter visuellement les modèles pharmacocinétiques du traceur et la variabilité de la réponse. Pour l'évaluation des schémas cinétiques des traceurs, nous générerons des paramètres de modélisation pharmacocinétique classiques, notamment la concentration maximale du traceur (cmax), le temps à la concentration maximale du traceur (Tmax), la constante du taux d'élimination (ke), la constante du taux d'absorption (ka) et l'aire sous la (AUC), en utilisant le logiciel d'analyse et de modélisation de simulation SAAM II (Université de Washington). La rétention totale du traceur sera calculée comme l'apport total du traceur - le total du traceur excrété (AUCurine + AUCstool). L'absorption totale du traceur sera calculée comme l'apport total du traceur - l'apparence totale du traceur sous forme d'iode inorganique plasmatique (AUCPII). L'optimisation des procédures d'application en routine de cette méthode comprendra principalement la définition d'exigences minimales de durée d'échantillonnage spécifique de l'échantillon (nombre de jours) après l'administration de la dose de traceur. Ceci sera évalué à l'aide de courbes ROC.

Résultats attendus et importance/impact attendu. Cette étude sera la première à utiliser l'129I comme traceur biologique chez l'homme. Une fois développée, la disponibilité de cette nouvelle méthode fournirait un outil unique pour résoudre plusieurs problèmes clés en ce qui concerne le métabolisme de l'iode humain et la fonction thyroïdienne. Celles-ci comprennent la définition précise des besoins en iode pour les étapes importantes de la vie, l'étude de la régulation à la hausse potentielle de l'absorption d'iode pendant la carence en iode, l'absorption et le renouvellement de l'iode par la thyroïde dans différents statuts en iode, l'évaluation du transfert d'iode dans le placenta et le lait maternel, ainsi que l'évaluation de la biodisponibilité de l'iode à partir de différents aliments. Ainsi, ce projet pourrait avoir un impact significatif à long terme dans le domaine de l'iode et de la thyroïde.