Avaliação dos níveis de metais no organismo de ratos portadores de tumor de Walker-256 e camundongos portadores de Trypanosoma cruzi pela técnica de fluorescência de raios X portátil (PXRF)

Parte 1: Nos últimos 25 anos foram desenvolvidas técnicas não invasivas para determinação de concentrações de metais in vivo. Aprimoramentos tecnológicos recentes permitem que a técnica de Fluorescência de Raios X Portátil (PXRF) tenha sensibilidade suficiente para diagnósticos ou monitoramento em a...

Full description

Access type:openAccess
Publication Date:2009
Main Author: Marcelo Estevam
Advisor: Carlos Roberto Appoloni .
Referee: Avacir Casanova Andrello, Virgílio Franco Nascimento Filho, Márcia de Almeida Rizzutto, Fábio Luiz Melquiades
Document type: Doctoral thesis
Language:por
Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Exatas.Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Estadual de Maringá
Online Access:http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000153714
Portuguese abstract:Parte 1: Nos últimos 25 anos foram desenvolvidas técnicas não invasivas para determinação de concentrações de metais in vivo. Aprimoramentos tecnológicos recentes permitem que a técnica de Fluorescência de Raios X Portátil (PXRF) tenha sensibilidade suficiente para diagnósticos ou monitoramento em aplicações biomédicas. Uma aplicação potencial envolve a infecção pelo Trypanosoma cruzi, um parasita protozoário que causa a doença humana difundida na América Latina, conhecida como doença de Chagas. As alterações nos níveis de metais presentes em animais infectados por essa doença nunca foram medidos in vivo por PXRF durante o progresso da infecção experimental. O estudo utilizou duas espécies de camundongos, camundongos C57BL/6 que são resistentes à infecção e os Swiss suscetíveis a infecção. Para as medidas in vivo foi utilizado um sistema portátil, denominado PXRF-LFNA 01, que possibilita arranjos geométricos que viabilizam as medidas nas mais variadas situações e locais distantes. Esse sistema é constituído de um detector Si PIN-diodo e uma fonte de Pu-238 (17,2 keV; 95.2 mCi; 86.v). Os animais não isogênicos foram infectados por T. cruzi (cepa Y). Os espectros de Fluorescência de Raios X (XRF) foram analisados utilizando os programas AXIL e WinQXAS da AIEA. Medidas em simulados de pele com concentrações de Fe de 10 a 150 ppm, fornecem um limite mínimo de detecção (LD) de 13 ppm, em medidas de 50 segundos e dose superficial menores que 10 mSv. Os resultados sugerem que a patogenicidade do T. cruzi correlaciona sua taxa de crescimento com a quantia de Fe medida por XRF. Parte 2: Atualmente ainda não são conhecidos totalmente os processos metabólicos envolvidos no progresso de uma neoplasia maligna. Conhecer as alterações nos níveis dos metais em organismos portadores de câncer é de suma importância para uma compreensão desses processos metabólicos. Não ocorre nenhuma citação na biografia mundial sobre o acompanhamento dessas alterações por XRF, bem como, sua correlação com tratamentos que utilizam drogas antiinflamatórias em ratos portadores de tumor de Walker-256 (TW-256) usando um sistema de PXRF. Os animais utilizados foram ratos Wistar albinos. Para implantação no animal foi injetado uma quantidade padronizada de células do carcinoma subcutaneamente (8x107 cels / rato) no flanco direito (ACCO et al, 2007). Grupos controles (normais) receberam solução salina e ratos do grupo experimental receberam celecoxibe (CL) diariamente e/ou aminoguanidina (AG). No 10º dia os tumores do músculo gastrocnêmio que receberam o implante do tumor foram retirados. Para as medidas in vivo na pele foi utilizado o sistema PXRF-LFNA-01. Para as medidas in natura dos tumores e músculo foi usado o sistema PXRF-LFNA-02, constituído de um míni tubo de raios X (alvo de Ag, 20-28 kV/5-10 µA). A duração de cada medida foi de 200 s. O LLD foi de 9 ppm para o Fe, 11 ppm para o Cu e 6 ppm para o Zn. Foi verificada viável a aplicação da PXRF para a determinação de alterações nos níveis de metais em ratos portadores de TW-256.
English abstract:Part 1: At the last twenty five years until nowadays were developed non-invasive techniques for the determination of metal concentrations in vivo. Recent technological improvements allow the technique of Portable X-Ray Fluorescence (PXRF) has sufficient sensitivity for diagnostic or monitoring in biomedical applications. A potential application involves infection by Trypanosoma cruzi, a protozoan parasite that causes human disease spread on Latin America, known as Chagas disease. The modification in levels of metals present in animals infected with this disease has never been measured in vivo by PXRF during the progress of experimental infection. The study used two species of mice, C57BL / 6 mice that are resistant to the infection and the Swiss, susceptible to the infection. For the measurements in vivo, were used a portable system, PXRF-LFNA 01, that allows geometric arrangements enabling the measures in the most of situations and locations. This system consists in a detector Si PIN-diode, a source of Pu-238 (17,2 keV, 95.2 mCi; 86.v). The non isogenic animals were infected T. cruzi (Y strain). The spectra of fluorescence X-ray (XRF) were analyzed using the programs AXIL and WinQXAS the IAEA. Measures in phantoms of skin doped with concentration of Fe from 10 to 150 ppm, provide a lower limit of detection (LLD) of 13 ppm, in times of 50 seconds and surface dose of less than 10 mSv. The results suggest that the pathogenicity of T. cruzi correlates its growth rate with the amount of Fe measured by XRF. Part 2: Nowadays are not known fully the metabolic process involved in the progress of a malignancy. Knowing the changes in the levels of metals in bodies of cancer patients is of summary importance for an understanding of these metabolic process. There will be no citation in the world bibliography on the monitoring of these changes by XRF, as well as its correlation with treatments that use anti-inflammatory drugs in rats with Walker-256 tumor (TW-256) using a system PXRF. The used animals were albino rats. In order to implement in the animal was injected into a standard amount of carcinoma cells subcutaneously (8x107 cells / mouse) on the right flank (ACCO et al, 2007). Control groups (normal) received saline and rats, in the experimental group, received celecoxib (CL) daily and / or aminoguanidine (AG). In the tenth day the gastrocnemius muscle tumors that received the implant of the tumor were removed. For the measurements in vivo skin system were used PXRF-LFNA-01. For measures in natura tumor and muscle were used the system PXRF-LFNA-02, consisting of a mini tube X-ray (target of Ag, 20-28 kV/5-10 μA). The duration of each measurement was 200 s. The LLD was 9 ppm for Fe, 11 ppm for Cu and 6 ppm for Zn. It was feasible the implementation of PXRF to determine changes in the levels of metals in rats with TW-256.