Método Traçador de Iodo-129 para Investigar o Metabolismo de Iodo Humano

Design experimental. O desenho experimental deste ensaio-piloto prevê a administração de uma dose oral fisiológica de 12 µg de 129I (o traçador) em adultos saudáveis, juntamente com a medição quantitativa da concentração do traçador em amostras de plasma, urina e fezes coletadas antes e após a administração do traçador . Uma dose única de 12 µg de 129I corresponde a um nível de atividade de 78,5 Bq e uma exposição em adultos de cerca de 0,16 mSv para a tireoide como órgão-alvo. A amostra de plasma basal será coletada imediatamente antes da administração do traçador (-5 min) e as amostras de acompanhamento serão coletadas 15, 30, 45, 60 e 90 min, bem como 2, 4, 8, 24, 48 , 72 e 96 horas após a administração do traçador. A urina completa será coletada durante um período de 8 dias: amostras de linha de base 1 dia antes da dose traçadora (Dia 3) e amostras de acompanhamento 7 dias depois (até o Dia 10). Da mesma forma, a coleta completa de fezes será feita no dia anterior à dose do traçador (Dia 3), bem como nos 3 dias seguintes (até o Dia 6). Nos dias 20 e 40 (acompanhamentos), a amostragem de sangue e a coleta pontual de urina serão repetidas para verificar o período de washout. As amostras de linha de base serão usadas para correção de linha de base de amostras pós-administração. A fim de minimizar a variabilidade na resposta para o propósito deste ensaio-piloto, os participantes consumirão uma dieta padronizada durante os primeiros 6 dias do ensaio e manterão um diário alimentar durante os últimos 4 dias do ensaio. Após preparo adequado, amostras de plasma, urina e fezes serão analisadas para quantificação do traçador (determinação da massa do 129I sobre a massa do 127I; sendo o 127I o iodo de ocorrência natural). A partir desses dados, construiremos curvas farmacocinéticas de aparência e depuração do marcador no sangue, urina e fezes e derivaremos taxas e tempo de absorção, retenção e excreção de iodo humano. Além disso, a especiação de iodo será realizada usando especiação de iodo com base em um método de cromatografia acoplado com ICP-MS para quantificação de massa direta de espécies de iodo como iodo inorgânico plasmático (PII) e iodo ligado a proteínas (PBI). Isso fornecerá um nível adicional de informações sobre a farmacocinética separada do 129I metabolizado e não metabolizado. Como a captação pela tireoide será um determinante da fração do marcador que é retida, a caracterização da função tireoidiana dos participantes é importante para controlar a variação potencial da retenção calculada em nossos indivíduos, e a tireoglobulina e os hormônios tireoidianos no sangue total serão ser avaliada.

Métodos de análise. A concentração do marcador no plasma, urina e fezes será medida por um ICP-MS multicoletor de alta resolução com análise de diluição isotópica (IDA) usando um padrão interno de telúrio após a digestão da amostra de acordo com um método recentemente desenvolvido em nosso laboratório [Dold et al, Tireóide 2015]. Para a especiação adicional de 129I no plasma, a análise será realizada por cromatografia iônica ICP-MS (IC-ICP-MS) no Federal Food Safety and Veterinary Office, Suíça. A concentração urinária de iodo será medida por meio da reação de Sandell-Kolthoff [Pino et al, Clin Chem 1996, 42:239-243] em nosso laboratório. A tireoglobulina será avaliada usando um método ELISA de sangue seco recentemente desenvolvido em nosso laboratório [Stinca et al, Thyroid 2015, 25:1297-1305]. Os hormônios tireoidianos serão medidos pelo Hospital Universitário de Zurique, Suíça, usando um método DELFIA (dissociation-enhanced lanthanide fluorescent fluorescente). O conteúdo de iodo na dieta padronizada será medido em nosso laboratório por análise ICP-MS e os dados dos diários alimentares serão avaliados usando o software de nutrição EBIS-Pro (Universidade de Hohenheim).

Análise e avaliação de dados. Os dados gerados por este ensaio-piloto serão usados ​​para construir curvas farmacocinéticas de aparência e depuração do marcador nas amostras coletadas (plasma total, fração PII plasmática, fração PBI plasmática, urina, fezes). As curvas serão construídas ajustando um modelo de regressão múltipla LOESS, um gráfico de dispersão não paramétrico ponderado localmente, suavizando a concentração do traçador nas amostras em função do tempo e fornecendo uma faixa de incerteza para representar visualmente os padrões farmacocinéticos do traçador e a variabilidade da resposta. Para a avaliação dos padrões cinéticos do traçador, geraremos parâmetros clássicos de modelagem farmacocinética, incluindo concentração máxima do traçador (cmax), tempo na concentração máxima do traçador (Tmax), constante da taxa de eliminação (ke), constante da taxa de absorção (ka) e área sob a curva (AUC), usando o software de análise e modelagem de simulação SAAM II (Universidade de Washington). A retenção total do traçador será calculada como ingestão total do traçador - traçador total excretado (AUCurina + AUCfezes). A absorção total do traçador será calculada como ingestão total do traçador - aparência total do traçador como iodo inorgânico plasmático (AUCPII). A otimização dos procedimentos para a aplicação rotineira deste método incluirá principalmente a definição de requisitos mínimos de duração de amostragem específica da amostra (número de dias) após a administração da dose traçadora. Isso será avaliado por meio de curvas ROC.

Resultado esperado e significância/impacto esperado. Este estudo será o primeiro a usar o 129I como marcador biológico em humanos. Uma vez desenvolvido, a disponibilidade desse novo método forneceria uma ferramenta única para abordar várias questões importantes com relação ao metabolismo humano do iodo e à função da tireoide. Estes incluem a definição precisa da necessidade de iodo para fases importantes da vida, investigação de potencial regulação positiva da absorção de iodo durante a deficiência de iodo, captação de iodo pela tireoide e renovação de iodo em diferentes níveis de iodo, avaliação da transferência de iodo para o leite materno e placentário, bem como a avaliação da biodisponibilidade de iodo de diferentes alimentos. Assim, este projeto pode ter um impacto significativo a longo prazo no campo do iodo e da tireoide.