El atrapamiento metabólico se refiere a un mecanismo de localización de radiocompuestos sintetizados en el cuerpo humano. Puede definirse como la acumulación intracelular de un marcador radiactivo en función de la actividad metabólica relativa de los tejidos del cuerpo . [1] Es un principio básico del diseño de radiofármacos como sondas metabólicas [2] para estudios funcionales o localización de tumores . [3]
El atrapamiento metabólico es el mecanismo subyacente a la exploración ( PET ), [4] una herramienta eficaz para detectar tumores, ya que hay una mayor captación de la molécula diana por el tejido tumoral que por el tejido normal.
Para utilizarlo como herramienta de diagnóstico en medicina, los científicos han estudiado el atrapamiento de moléculas radiactivas en diferentes tejidos del cuerpo. En 1978, Gallagher et al. estudió la glucosa marcada con flúor-18 (F-18) para ver cómo se metabolizaba en los tejidos de diferentes órganos. Este grupo estudió cuánto tardaban los pulmones, el hígado, los riñones, el corazón y el cerebro en metabolizar la glucosa radiactiva. Encontraron que la molécula se distribuía uniformemente y luego, después de dos horas, solo el corazón y el cerebro tenían niveles significativos de radiactividad del F-18 debido al atrapamiento metabólico. Este atrapamiento ocurrió porque una vez que la glucosa ingresó a las células, la glucosa se fosforiló para hacer que la concentración de glucosa en la célula pareciera más baja de lo que es, lo que promueve el transporte de más glucosa. Esta fosforilación de la glucosa radiactiva provocó el atrapamiento metabólico en el corazón y el cerebro. Los pulmones, el hígado y los riñones no experimentaron atrapamiento metabólico y la glucosa radiactiva que no quedó atrapada se excretó en la orina. La glucosa marcada radiactivamente con F-18 no fue recolectada por los riñones y regresó al sistema, como lo haría con la glucosa normal. Esto sugiere que el transportador activo requiere el grupo hidroxilo (-OH) que se encuentra en la posición C-2 del azúcar, donde se colocó el átomo de F-18. Sin el transporte activo, la glucosa marcada radiactivamente que no quedó atrapada se excretó como desecho en lugar de fosforilarse en la célula. [5]
Un estudio de 2001 sobre atrapamiento metabólico utilizó derivados de la colina , que se sintetizaron usando F-18, para etiquetar el cáncer de próstata. Los experimentos se realizaron primero en ratones y luego en pacientes humanos. Se encontró que la colina (CH) y la colina marcadas radiactivamente con F-18 (FCH) migran principalmente a los riñones y al hígado en su experimento. Esto es diferente del experimento anterior con glucosa debido a la diferencia en el mecanismo y la necesidad metabólica de la glucosa frente a la colina en el cuerpo. Se descubrió de nuevo que la fosforilación era responsable del atrapamiento del marcador en los tejidos. [6]
Ver también
Referencias
- ^ Fowler, J .; Logan, J .; Volkow, ND; Wang, GJ; MacGregor, RR; Ding, YS (2002). "Monoamino oxidasa: desarrollo de radiotrazadores y estudios en humanos" . Métodos . 27 (3): 263–277. doi : 10.1016 / S1046-2023 (02) 00083-X . PMID 12183115 .
- ^ sonda en bioquímica es: cualquier grupo de átomos o moléculas marcadas radiactivamente para estudiar una molécula determinada u otra estructura
- ^ . Gallagher, Brian M y et al. El atrapamiento metabólico como principio del diseño de radiofármacos: algunos factores responsables de la biodistribución de [18F] 2-desoxi-2-fluoro-D-glucosa The Journal of Nuclear Medicine 19: 1154-1161, 1978
- ^ (Miele, E .; Spinelli, GP; Tomao, F .; Zullo, A .; De Marinis, F .; Pasciuti, G .; Rossi, L .; Zoratto, F .; Tomao, S. Tomografía por emisión de positrones ( PET) radiotrazadores en oncología: utilidad de 18F-fluoro-desoxi-glucosa (FDG) -PET en el tratamiento de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 2008, 27, 52. )
- ^ . Gallagher, Brian M y et al. El atrapamiento metabólico como principio del diseño de radiofármacos: algunos factores responsables de la biodistribución de [18F] 2-desoxi-2-fluoro-D-glucosa The Journal of Nuclear Medicine 19: 1154-1161, 1978
- ^ DeGrado, TR; Coleman, RE; Wang, S .; Baldwin, SW; Orr, MD; Robertson, CN; Polascik, TJ; Price, DT Síntesis y evaluación de colina marcada con 18F como trazador oncológico para tomografía por emisión de positrones: hallazgos iniciales en el cáncer de próstata. Cancer Res. 2001, 61, 110-117.