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Diagnóstico y seguimiento de cáncer de piel no-melanoma utilizando 99mTc-MIBI; estudios en un modelo animal

Resultados

Modelo tumoral.

El modelo tumoral químicamente inducido mediante el protocolo de carcinogénesis completa con DMBA, produjo el desarrollo de numerosos tumores visibles en el área dorsal de los animales tratados (figura 1) a partir de la semana 4 luego de su inicio.

Figura 1.
Figura 1. Ratón de la cepa Sencar sometido al protocolo de carcinogénesis completa con 14 semanas de evolución. Nótese el desarrollo de numerosos tumores en el área dorsal en la que se realizan las topicaciones con el carcinógeno.

El análisis histológico realizado sobre las muestras extraídas en los ensayos de captación de 99mTc-MIBI reveló el desarrollo tanto de papilomas como de carcinomas de células escamosas (SCC por sus siglas en inglés de Squamous Cell Carcinoma) (figura 2).

Figura 2.
Figura 2. Panel A, Papiloma exofítico (flecha superior) y papiloma invaginado (flecha inferior) recubierto por piel normal. Se observa tejido diferenciado que no infiltra y la piel normal que recubre el papiloma no se encuentra invadida ni ulcerada. Panel B, Papiloma irregular con áreas de necrosis (zona recuadrada) y probables áreas de carcinoma infiltrante hacia la capa muscular (flecha en recuadro de mayor aumento). Panel C, Carcinoma infiltrante invasor hasta capa muscular (flecha hacia el recuadro de mayor aumento). Otra zona del preparado mostrando la piel totalmente ulcerada.

Para el caso de los tumores seleccionados en los ensayos de puesta a punto y de captación de 99mTc-MIBI, la tabla 1 resume el diagnóstico de los mismos.

 
Diagnóstico 18 semanas1
Diagnóstico 22 semanas1
Papilomas (%)
Carcinomas2 (%)
Papilomas (%)
Carcinomas2 (%)
Puesta a punto de la captación de 99mTc-MIBI
36
64
-----
-----
Captación de 99mTc-MIBI para tumores de distinto tiempo de progresión
36
64
0
100
Tabla 1 Diagnóstico histológico de los tumores seleccionados en los ensayos de puesta a punto de la captación de 99mTc-MIBI y de captación de 99mTc-MIBI para tumores de distinto tiempo de progresión.

Puesta a punto del ensayo de captación de 99mTc-MIBI.

Las tablas 2 y 3 muestran los resultados de las biodistribuciones realizadas en los 4 grupos de estudio EV15, EV30, SC15 y SC30 expresadas en CA% y Ainy/g%.

 
EV15
SC15
EV30
SC30
Piel
1.13±1.15
2.07±1.31
1.61±0.43
2.52±0.28
Carcinoma
1.18±0.67
0.97±0.59
1.45±0.19
1.17±0.57
Papiloma
1.31
1.48±0.37
1.24±0.36
2.00
Sangre
1.06±0.66
1.24±0.86
0.45±0.22
0.87±0.34
Hígado
26.39±5.21
21.82±1.67
27.49±4.61
25.55±4.45
Riñones
32.68±8.18
41.54±5.18
31.23±5.23
35.88±1.56
Corazón1
23.22±6.541
11.3±2.631
20.52±5.70
11.65±0.831
Pulmones
4.26±1.18
4.51±0.40
3.87±0.51
3.11±0.74
Colon
7.35±0.77
7.09±2.46
9.17±0.89
7.01±1.22
Páncreas2
3.64±1.62
3.70±0.08
4.61±0.76
7.76±2.182
Tabla 2 Biodistribución de 99mTc-MIBI en ratones Sencar expresada en CA%.
1La captación de 99mTc-MIBI en corazón es significativamente mayor (p<0.05) para EV15 que para SC15 y SC30.
2La captación de 99mTc-MIBI en páncreas es significativamente mayor (p<0.05) para SC30.
 
EV15
SC15
EV30
SC30
Piel
0.81±0.23
0.59±0.31
0.49±0.19
0.62±0.15
Carcinoma
0.39±0.25
0.29±0.14
0.46±0.14
0.42±0.24
Papiloma
0.53
0.44±0.11
0.36±0.04
0.47
Sangre
0.26±0.09
0.45±0.30
0.14±0.08
0.23±0.04
Hígado
9.12±2.40
6.91±2.03
8.20±1.02
7.11±1.03
Riñones
9.38±1.41
9.44±3.98
9.55±2.49
10.43±3.57
Corazón1
8.04±2.901
2.34±1.021
5.54±2.06
3.36±1.071
Pulmones
1.46±0.44
1.05±0.30
1.18±0.27
0.85±0.05
Colon
2.58±0.75
3.23±2.56
3.38±1.67
2.03±0.70
Páncreas
1.23±0.79
1.52±1.47
1.40±0.81
2.29±1.06
Tabla 3 Biodistribución de 99mTc-MIBI en ratones Sencar expresada en %Ainy/g. 1La captación de 99mTc-MIBI en corazón es significativamente mayor (p<0.05) para EV15 que para SC15 y SC30

La captación de 99mTc-MIBI no mostró diferencias significativas para ninguno de los órganos evaluados, independientemente de la vía de administración y del tiempo de biodistribución, excepto para el corazón y el páncreas. En el caso del corazón, éste muestra una captación significativamente mayor, independientemente de la forma de expresión de los resultados, cuando la vía de administración utilizada en la EV y el tiempo de biodistribución es de 15 minutos. Con respecto al páncreas, cuando los resultados se expresan como CA% puede observarse que la captación es significativamente mayor al realizar la administración por vía SC y a 30 minutos de biodistribución. Sin embargo, se observó que la menor dispersión de los datos se obtuvo para los animales del grupo EV30, por lo que se adoptó este protocolo para continuar con el trabajo.

Los resultados de la captación de 99mTc-MIBI en tumores de distinto tiempo de progresión se muestran en la figura 3. Luego de 18 semanas de iniciado el esquema de carcinogénesis, la captación de 99mTc-MIBI no difiere significativamente entre piel normal, papilomas o carcinomas de células escamosas, a pesar de observarse cierta tendencia a la menor captación en el orden antedicho. Sin embargo, luego de 22 semanas de evolución tumoral se verifica diferencia estadísticamente significativa en la captación del 99mTc-MIBI entre piel sana y carcinomas de células escamosas

Figura 3.
Figura 3. Panel A, Gráficos de captación de 99mTc-MIBI luego de 18 semanas de iniciación del esquema de carcinogénesis expresados en CA% y Ainy/g%. No hay diferencia estadísticamente significativa entre los grupos. Panel B, Gráficos de captación de 99mTc-MIBI luego de 22 semanas de iniciación del esquema de carcinogénesis expresados en CA% y Ainy/g%. La captación en piel normal es significativamente mayor.

Una vez seleccionado este protocolo, realizamos el ensayo de captación del 99mTc-MIBI para tumores de distinto tiempo de progresión. A priori, se podría pensar que dado que la diferencia en el gradiente eléctrico entre el exterior de la célula y la mitocondria entre las células epiteliales normales y las cancerosas es de por lo menos 60 mV, esto conduciría en todos los casos al incremento en la acumulación de 99mTc-MIBI en dichas células. Esta es la razón por la cual el 99mTc-MIBI fue postulado como rastreador tumoral de utilidad diagnóstica (15). Sin embargo, los resultados obtenidos en el presente trabajo plantearon otro escenario, justificado con datos específicos relacionados a las características particulares del cáncer de piel no-melanoma (NMSC).

Esto es que, paradójicamente, no hubo captación diferencial de 99mTc-MIBI en tumores de 18 semanas de evolución con respecto a la piel sana, independientemente de su naturaleza benigna o maligna, dado por el diagnóstico histológico. Es más, los datos muestran que aunque las diferencias en los porcentajes de captación obtenidos no son estadísticamente significativas existe una tendencia a la menor captación del radiofármaco en el orden piel sana, papilomas y carcinomas de células escamosas. Esto supondría, en primera instancia, la existencia de cambios temporales en las características de la piel a medida que el modelo progresa, con posible influencia en la captación del trazador. Es decir, que teniendo en cuenta las características del modelo utilizado, la evolución tumoral progresiva desde lesiones benignas hacia tumores malignos de tipo SCC permitiría presuponer que la captación se vería aún más reducida en tumores de mayor tiempo de evolución. Así, en concordancia con este razonamiento, los resultados mostraron que para tumores de 22 semanas de evolución la captación de 99mTc-MIBI fue significativamente menor que para la piel normal. Como dato confirmatorio, el análisis histológico arrojó diagnósticos de 100% de SCC con características de malignidad superiores a las observadas en los tumores desarrollados en el primer grupo de animales. Esto sustentaría, al menos desde el análisis histológico, la repercusión en la captación diferencial y gradual en el tiempo de 99mTc-MIBI. Adicionalmente otros datos respaldatorios a los resultados hallados en el presente trabajo provienen de bibliografía relacionada a la patogénesis de los NMSCs y que puede cruzarse con aquella que describe los factores que influencian la captación de 99mTc-MIBI. Esto permitiría hipotetizar sobre los mecanismos que gobiernan la captación diferencial observada. A este respecto es conocido que la apoptosis en células de mamíferos puede darse por dos vías diferentes pero relacionadas. La vía extrínseca es caspasa-8 dependiente y está mediada por binomios formados por ligandos de muerte (FasL o TRAIL) y sus correspondientes receptores (Fas o TRAIL-Rs), estos últimos pertenecientes a la familia del factor de necrosis tumoral (TNF). La vía intrínseca es principalmente mitocondria-dependiente y se activa en respuesta a daños al DNA. La ejecución de esta vía se encuentra a cargo de los miembros de la familia de bcl-2 cuya función puede ser pro-apoptótica (bak y bax) o anti-apoptótica (bcl-2 y bcl-x)(16,17,18) Una característica saliente de los NMSCs es su resistencia a la muerte celular programada. Así, la apoptosis juega un rol crucial en la formación y crecimiento de los NMSCs puesto que, las células que estaban destinadas a morir escapan de la apoptosis y se dividen descontroladamente (16,17,18). En este sentido, ambas vías de apoptosis pueden verse afectadas hasta el punto en el que varios integrantes de las mismas pueden hasta llegar a actuar como “protectores” de las células tumorales (16,17,18) . Como ejemplo puede citarse, la sobreexpresión de bcl-2 (anti-apoptótica) en tumores con programa apoptótico alterado como los NMSCs la cual ejercería un efecto inhibitorio sobre la permeabilidad de las membranas celular y mitocondrial previniendo la acumulación de 99mTc-MIBI en las células tumorales (15,19,20) La relevancia de este ensayo de captación para el diagnóstico de NMSCs queda así demostrada, puesto que se trataría de lesiones negativas para este trazador. Las perspectivas futuras podrían orientar no solo a profundizar el estudio de los mecanismos y factores que gobiernan la acumulación de 99mTc-MIBI en NMSCs sino también a establecer el valor pronóstico o de seguimiento de respuesta al tratamiento implementado de este ensayo. Debido a que muchos tratamientos quimioterapéuticos e incluso radioterapéuticos conducen a la esterilización del tumor por mecanismos apoptóticos (16), los cambios en la acumulación de 99mTc-MIBI podrían aportar información acerca del avance de la terapéutica. En este sentido, la combinación con estudios utilizando 99mTc-anexina V sería un aporte interesante en esta evaluación.