Метод индикатора йода-129 для исследования метаболизма йода у человека

Экспериментальная дизайн. Экспериментальный план этого экспериментального исследования предусматривает введение физиологической пероральной дозы 129I (индикатор) 129I перорально здоровым взрослым в сочетании с количественным измерением концентрации индикатора в образцах плазмы, мочи и стула, собранных до и после введения индикатора. . Однократная доза 12 мкг 129I соответствует уровню активности 78,5 Бк и облучению взрослых около 0,16 мЗв для щитовидной железы как органа-мишени. Исходный образец плазмы будет собран непосредственно перед введением индикатора (-5 минут), а последующие образцы будут собраны через 15, 30, 45, 60 и 90 минут, а также через 2, 4, 8, 24, 48 минут. , 72 и 96 часов после введения индикатора. Полная моча будет собираться в течение 8 дней: исходные образцы за 1 день до дозы индикатора (3-й день) и последующие образцы через 7 дней после этого (до 10-го дня). Точно так же полный сбор стула будет проводиться за день до введения дозы индикатора (день 3), а также в последующие 3 дня (до дня 6). На 20-й и 40-й день (последующие наблюдения) забор крови и выборочная моча будут повторены для проверки периода вымывания. Исходные образцы будут использоваться для базовой коррекции образцов после введения. Чтобы свести к минимуму вариабельность реакции в целях этого пилотного испытания, участники будут придерживаться стандартизированной диеты в течение первых 6 дней испытания и будут вести пищевой дневник в течение последних 4 дней испытания. После соответствующей подготовки образцы плазмы, мочи и стула будут проанализированы для количественного определения индикаторов (определение массы 129I по массе 127I; 127I представляет собой встречающийся в природе йод). На основе этих данных мы построим фармакокинетические кривые появления и клиренса индикатора в крови, моче и стуле, а также получим скорость и время поглощения, удержания и выделения йода у человека. Кроме того, определение состава йода будет проводиться с использованием определения состава йода на основе метода хроматографии в сочетании с ИСП-МС для прямого количественного определения частиц йода в виде неорганического йода плазмы (PII) и йода, связанного с белками (PBI). Это обеспечит дополнительный уровень информации о фармакокинетике метаболизированного и неметаболизированного 129I в отдельности. Поскольку поглощение щитовидной железой будет определяющим фактором удерживаемой фракции индикатора, характеристика функции щитовидной железы участников важна для контроля потенциального отклонения рассчитанного удержания у наших субъектов, а тиреоглобулин и гормоны щитовидной железы в цельной крови будут быть оценены.

Методы анализа. Концентрация индикатора в плазме, моче и кале будет измеряться с помощью многоколлекторной ИСП-МС высокого разрешения с анализом изотопного разведения (IDA) с использованием внутреннего стандарта теллура после расщепления образца в соответствии с методом, недавно разработанным в нашей лаборатории [Dold et al., Щитовидная железа 2015]. Для дополнительного образования 129I в плазме анализ будет проводиться с использованием анализа ионной хроматографии ICP-MS (IC-ICP-MS) в Федеральном управлении по безопасности пищевых продуктов и ветеринарии, Швейцария. Концентрация йода в моче будет измеряться с помощью реакции Санделла-Колтоффа [Pino et al., Clin Chem 1996, 42:239-243] в нашей лаборатории. Тиреоглобулин будет оцениваться с использованием метода ELISA сухой капли крови, недавно разработанного в нашей лаборатории [Stinca et al., Thyroid 2015, 25:1297-1305]. Гормоны щитовидной железы будут измеряться в университетской больнице в Цюрихе, Швейцария, с использованием метода DELFIA (флуоресцентный иммуноанализ с усилением диссоциации лантанидов). Содержание йода в стандартизированном рационе будет измеряться в нашей лаборатории с помощью анализа ICP-MS, а данные дневников питания будут оцениваться с использованием программного обеспечения для питания EBIS-Pro (Университет Хоэнхайма).

Анализ данных и оценка. Данные, полученные в ходе этого экспериментального исследования, будут использоваться для построения фармакокинетических кривых появления и клиренса индикатора в собранных образцах (общая плазма, фракция PII в плазме, фракция PBI в плазме, моча, стул). Кривые будут построены путем подгонки модели множественной регрессии LOESS, непараметрического локально взвешенного графика рассеяния, сглаживающего концентрацию индикатора в образцах в зависимости от времени, и предоставления диапазона неопределенности для визуального представления фармакокинетических моделей индикатора и вариабельности ответа. Для оценки кинетических паттернов индикатора мы создадим классические параметры фармакокинетического моделирования, включая максимальную концентрацию индикатора (cmax), время достижения максимальной концентрации индикатора (Tmax), константу скорости элиминации (ke), константу скорости абсорбции (ka) и площадь под кривой (AUC) с использованием программного обеспечения для имитационного анализа и моделирования SAAM II (Вашингтонский университет). Общее удержание индикатора будет рассчитываться как общее потребление индикатора - общее количество индикатора, выведенного из организма (AUC в моче + AUC в стуле). Общее поглощение индикатора будет рассчитываться как общее потребление индикатора - общее появление индикатора в виде неорганического йода в плазме (AUCPII). Оптимизация процедур для рутинного применения этого метода в основном будет включать определение минимальных требований к продолжительности взятия проб конкретного образца (количество дней) после введения дозы индикатора. Это будет оцениваться с помощью кривых ROC.

Ожидаемый результат и значимость/ожидаемое воздействие. Это исследование будет первым, в котором 129I будет использоваться в качестве биологического индикатора у людей. Когда этот новый метод будет разработан, он станет уникальным инструментом для решения нескольких ключевых вопросов, касающихся метаболизма йода у человека и функции щитовидной железы. К ним относятся точное определение потребности в йоде на важных этапах жизни, исследование потенциальной повышающей регуляции абсорбции йода при дефиците йода, поглощение щитовидной железой и оборот йода при различном йодном статусе, оценка переноса йода через плаценту и грудное молоко, а также оценка биодоступности йода из различных пищевых продуктов. Таким образом, этот проект может оказать значительное долгосрочное влияние на йод и щитовидную железу.