Avaliação da expressão basal de TSPO e da biodistribuição de [18F]DPA-714 em camundongos saudáveis ​​usando imagem PET

Autores

  • Brígida Gomes de Almeida Schirmer Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN https://orcid.org/0000-0003-2676-5573 (não autenticado)
  • Juliana de Oliveira Silva Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • Douglas Boniek Silva Navarro Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • João Vitor Reis Marques Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • Mariana Duarte de Souza Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • Ianara Pereira Silva Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • Juliana Batista da Silva Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear - CDTN
  • Carlos Malamut Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.15392/2319-0612.2024.2812

Palavras-chave:

MicroPET, [18F]DPA-714, Biodistribuição, TSPO

Resumo

A tomografia por emissão de pósitrons (PET) é uma ferramenta importante em estudos pré-clínicos em pequenos animais, fornecendo insights em tempo real sobre processos bioquímicos, metabólicos, fisiológicos e funcionais. A imagem PET também permite a avaliação de respostas biológicas e biodistribuição de novos compostos radiomarcados em um único animal, minimizando a necessidade de grupos maiores de animais. Em particular, a imagem PET com [18F]DPA-714, um ligante da Proteina Translocadora (TSPO), mostrou alto valor preditivo e prognóstico em doenças associadas à neuroinflamação e se correlaciona bem com resultados funcionais. Neste estudo, a expressão basal de TSPO foi investigada in vivo em camundongos C57BL/6 e a PET foi proposta como um método para rastrear a biodistribuição de novas moléculas. Camundongos C57BL/6 machos com idades entre 6–9 semanas e pesando 20–30 g foram divididos em grupos saudáveis ​​e isquêmicos. O grupo isquêmico foi submetido à isquemia cerebral global transitória induzida por 25 min de oclusão bilateral da artéria carótida comum (BCCAO) seguida de reperfusão. Imagens da biodistribuição de [18F]DPA-714 foram realizadas em camundongos saudáveis ​​com aquisições estáticas de corpo inteiro em intervalos de 0-20, 20-40, 40-60 e 60-80 minutos após a injeção do radiofármaco. Após a isquemia, as imagens PET foram usadas para examinar a captação cerebral de [18F]DPA-714. Os resultados confirmam que a PET é uma técnica eficaz e não invasiva para estudos de biodistribuição. A análise das métricas de SUVmax e SUVpeak mostrou maior sensibilidade para captação aumentada no cérebro após isquemia, destacando sua importância em modelos pré-clínicos de neuroinflamação. Além disso, a captação basal de [18F]DPA-714 foi observada em múltiplos órgãos, refletindo a expressão basal de TSPO e suas vias metabólicas e de depuração. Entretanto, a captação basal do cérebro, que é comparável à do músculo, reforça sua adequação para estudar processos neuroinflamatórios tendo o TSPO como biomarcador.

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Referências

[1] VERMEULEN, K. et al. Design and challenges of radiopharmaceuticals. Seminars in Nuclear Medicine, v. 49, n. 5, p. 339-356, 2019.

[2] RADIOISOTOPES, IAEA; SERIES, RADIOPHARMACEUTICALS. Guidance for preclinical studies with radiopharmaceuticals. International Atomic Energy Agency: Vienna, Austria, 2021.

[3] CHERRY, S. R., SORENSO, J. A., & PHELPS, M. E. (2012). Physics in Nuclear Medicine. Philadelphia, PA: Elsevier Health Sciences, 2012. ISBN: 9781416051985

[4] PHELPS, M. E. Positron emission tomography provides molecular imaging of biological processes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 97, n. 16, p. 9226–9233, 2000.

[5] CHERRY, S. R.; GAMBHIR, S. S. Use of positron emission tomography in animal research. ILAR Journal, v. 42, n. 3, p. 219–232, 2001.

[6] HUTCHINS, G. D. et al. Small animal PET imaging. ILAR Journal, v. 49, n. 1, p. 54–65, 2008.

[7] ZHANG, L. et al. Recent developments on PET radiotracers for TSPO and their applications in neuroimaging. Acta Pharmaceutica Sinica. B, v. 11, n. 2, p. 373–393, 2021.

[8] PAPADOPOULOS, V. et al. Translocator protein (18kDa): new nomenclature for the peripheral-type benzodiazepine receptor based on its structure and molecular function. Trends in Pharmacological Sciences, v. 27, n. 8, p. 402–409, 2006.

[9] JAMES, M. L. et al. DPA-714, a new translocator protein–specific ligand: Synthesis, radiofluorination, and pharmacologic characterization. Journal of Nuclear Medicine, v. 49, n. 5, p. 814–822, 2008.

[10] CHEN, M.-K.; GUILARTE, T. R. Translocator protein 18 kDa (TSPO): Molecular sensor of brain injury and repair. Pharmacology & Therapeutics, v. 118, n. 1, p. 1–17, 2008.

[11] GUILARTE, T. R. et al. Imaging neuroinflammation with TSPO: A new perspective on the cellular sources and subcellular localization. Pharmacology & Therapeutics, v. 234, p. 108048, 2021.

[12] SONG, Y. S. et al. TSPO expression modulatory effect of acetylcholinesterase inhibitor in the ischemic stroke rat model. Cells (Basel, Switzerland), v. 10, n. 6, p. 1350, 2021.

[13] MARTÍN, A. et al. Evaluation of the PBR/TSPO radioligand [18F]DPA-714 in a rat model of focal cerebral ischemia. Journal of cerebral blood flow and metabolism: official journal of the International Society of Cerebral Blood Flow and Metabolism, v. 30, n. 1, p. 230–241, 2010.

[14] CHEN, P. et al. PET imaging for the early evaluation of ocular inflammation in diabetic rats by using [(18)F]-DPA-714. Experimental Eye Research, v. 245, p. 109986, 2024.

[15] KUSZPIT, K. et al. [(18)F]DPA-714 PET imaging reveals global neuroinflammation in Zika virus-infected mice. Molecular Imaging and Biology, v. 20, n. 2, p. 275–283, 2018.

[16] CHEN, Y. et al. PET imaging of retinal inflammation in mice exposed to blue light using [18F]-DPA-714. Molecular Vision, v. 28, p. 507, 31 dez. 2022.

[17] RODRÍGUEZ-CHINCHILLA, T. et al. [18F]-DPA-714 PET as a specific in vivo marker of early microglial activation in a rat model of progressive dopaminergic degeneration. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, v. 47, n. 11, p. 2602–2612, out. 2020.

[18] ZHANG, S. et al. Radiopharmaceuticals and their applications in medicine. Signal transduction and targeted therapy, v. 10, n. 1, p. 1, 2025.

[19] TREUTING, P. M.; DINTZIS, S. M.; MONTINE, K. S. Comparative anatomy and histology: A mouse, rat, and human atlas. 2. ed. San Diego, CA, USA: Academic Press, 2017. ISBN 978-0-12-802900-8.

[20] SANTOS, E. V. DOS et al. Applicability of [18F]FDG/PET for investigating rosmarinic acid preconditioning efficacy in a global stroke model in mice. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences, v. 59, p. e21555, 2023.

[21] SILVA, B. et al. The 5-lipoxygenase (5-LOX) inhibitor zileuton reduces inflammation and infarct size with improvement in neurological outcome following cerebral ischemia. Current Neurovascular Research, v. 12, n. 4, p. 398–403, 2015.

[22] SUH, J. W. et al. CT-PET weighted image fusion for separately scanned whole body rat. Medical Physics, v. 39, n. 1, p. 533–542, 2012.

[23] VICIDOMINI, C. et al. In vivo imaging and characterization of [18F] DPA-714, a potential new TSPO ligand, in mouse brain and peripheral tissues using small-animal PET. Nuclear Medicine and Biology, v. 42, n. 3, p. 309-316, 2015.

[24] KELLER, T. et al. [(18)F]F-DPA for the detection of activated microglia in a mouse model of Alzheimer’s disease. Nuclear Medicine and Biology, v. 67, p. 1–9, 2018.

[25] YANAMOTO, K. et al. In vivo imaging and quantitative analysis of TSPO in rat peripheral tissues using small-animal PET with [18F]FEDAC. Nuclear Medicine and Biology, v. 37, n. 7, p. 853–860, 2010.

[26] FOOKES, C. J. R. et al. Synthesis and biological evaluation of substituted [18F]imidazo[1,2-a]pyridines and [18F]pyrazolo[1,5-a]pyrimidines for the study of the peripheral benzodiazepine receptor using positron emission tomography. Journal of Medicinal Chemistry, v. 51, n. 13, p. 3700–3712, 2008.

[27] ARLICOT, N. et al. Initial evaluation in healthy humans of [18F]DPA-714, a potential PET biomarker for neuroinflammation. Nuclear Medicine and Biology, v. 39, n. 4, p. 570–578, 2012.

[28] RUPPRECHT, R. et al. Translocator protein (18 kDa) (TSPO) as a therapeutic target for neurological and psychiatric disorders. Nature Reviews. Drug discovery, v. 9, n. 12, p. 971–988, 2010.

[29] EBERL, S. et al. Preclinical in vivo and in vitro comparison of the translocator protein PET ligands [18F]PBR102 and [18F]PBR111. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, v. 44, n. 2, p. 296–307, 2016.

[30] KELLER, T. et al. Radiosynthesis and preclinical evaluation of [(18)F]F-DPA, A novel pyrazolo[1,5a]pyrimidine acetamide TSPO radioligand, in healthy Sprague Dawley rats. Molecular Imaging and Biology, v. 19, n. 5, p. 736–745, 2017.

[31] KONG, X. et al. 18F-DPA-714 PET Imaging for Detecting Neuroinflammation in Rats with Chronic Hepatic Encephalopathy. Theranostics, v. 6, n. 8, p. 1220–1231, 1 jan. 2016.

[32] SALERNO, S. et al. TSPO radioligands for neuroinflammation: An overview. Molecules (Basel, Switzerland), v. 29, n. 17, 2024.

[33] PEYRONNEAU, M.-A. et al. Metabolism and quantification of [(18)F]DPA-714, a new TSPO positron emission tomography radioligand. Drug Metabolism and Disposition, v. 41, n. 1, p. 122–131, 2013.

[34] ENDRES, C. J. et al. Radiation dosimetry and biodistribution of the TSPO ligand 11C-DPA-713 in humans. Journal of Nuclear Medicine, v. 53, n. 2, p. 330–335, 2012.

[35] SHAH, S. et al. PET imaging of TSPO expression in immune cells can assess organ-level pathophysiology in high-consequence viral infections. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 119, n. 15, 2022.

[36] UZUEGBUNAM, B. C. et al. Radiotracers for imaging of inflammatory biomarkers TSPO and COX-2 in the brain and in the periphery. International Journal of Molecular Sciences, v. 24, n. 24, 2023.

[37] PINTO, S. R. et al. In vivo studies: comparing the administration via and the impact on the biodistribution of radiopharmaceuticals. Nuclear Medicine and Biology, v. 41, n. 9, p. 772–774, 2014.

[38] DE LUCA, G. M. R.; HABRAKEN, J. B. A. Method to determine the statistical technical variability of SUV metrics. EJNMMI Physics, v. 9, n. 1, p. 40, 2022.

[39] DONG, R. et al. Effects of microglial activation and polarization on brain injury after stroke. Frontiers in Neurology, v. 12, p. 620948, 2021.

[40] YENARI, M. A.; KAUPPINEN, T. M.; SWANSON, R. A. Microglial activation in stroke: therapeutic targets. Neurotherapeutics: The Journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics, v. 7, n. 4, p. 378–391, 2010.

[41] SARIKAYA, I.; ALBATINEH, A. N.; SARIKAYAA, A. Effect of various blood glucose levels on regional FDG uptake in the brain. Asia Oceania Journal of Nuclear Medicine & Biology, v. 8, n. 1, p. 46–53, Inverno 2020.

[42] RIBEIRO, M.-J. et al. Could 18 F-DPA-714 PET imaging be interesting to use in the early post-stroke period? EJNMMI Research, v. 4, n. 1, 6 jun. 2014.

[43] WANG, Y. et al. PET imaging of neuroinflammation in a rat traumatic brain injury model with radiolabeled TSPO ligand DPA-714. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, v. 41, n. 7, p. 1440–1449, 11 mar. 2014.

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Publicado

28-04-2025

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v. 12 n. 4A (Suppl.) (2024): ENAN / INAC 2024

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Como Citar

Avaliação da expressão basal de TSPO e da biodistribuição de [18F]DPA-714 em camundongos saudáveis ​​usando imagem PET. Brazilian Journal of Radiation Sciences, Rio de Janeiro, Brazil, v. 12, n. 4A (Suppl.), p. e2812, 2025. DOI: 10.15392/2319-0612.2024.2812. Disponível em: https://bjrs.org.br/revista/index.php/REVISTA/article/view/2812. Acesso em: 17 jul. 2025.