Name: positron emission tomography using 64-copper as a tracer for the study of copper-related disorders
Uploaded: 2023-04-28T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Positron Emission Tomography Using 64-Copper as a Tracer for the Study of Copper-Related Disorders at JoVE.com

Apoiado por uma bolsa da The Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife. A fundação não teve nenhum papel no planejamento ou em qualquer outra fase do estudo.

Alguns ensaios clínicos usando este protocolo PET/CT ou PET/MRI de 64foram aprovados pelo Comitê de Ética Regional da Região Midt, Dinamarca [1-10-72-196-16 (EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19 (EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20 (EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21 (EudraCT 2021-000102-25) e 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Consentimento informado por escrito foi obtido dos participantes no momento da inscrição. Os critérios de inclusão para todas as participantes foram idade >18 an...

<ol>
	<li>T&#252;mer, Z., M&#248;ller, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Menkes+disease.">Menkes disease.</a> European Journal of Human Genetics. 18 (5), 511-518 (2010).</li><li>Ala, A., Walker, A. P., Ashkan, K., Dooley, J. S., Schilsky, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wilson's+disease.">Wilson's disease.</a> The Lancet. 369 (9559), 397-408 (2007).</li><li>Owen, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absorption+and+excretion+of+Cu64-labeled+copper+by+the+rat.">Absorption and excretion of Cu64-labeled copper by the rat.</a> The American Journal of Physiology-Legacy Content. 207 (6), 1203-1206 (1964).</li><li>Osborn, S. B., Roberts, C. N., Walshe, J. 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E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+oral+zinc+regimens+on+human+hepatic+copper+content:+a+randomized+intervention+study.">Effect of oral zinc regimens on human hepatic copper content: a randomized intervention study.</a> Scientific Reports. 12 (1), 14714 (2022).</li><li>Kj&#230;rgaard, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intravenous+and+oral+copper+kinetics,+biodistribution+and+dosimetry+in+healthy+humans+studied+by+64Cu]copper+PET/CT.">Intravenous and oral copper kinetics, biodistribution and dosimetry in healthy humans studied by 64Cu]copper PET/CT.</a> EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry. 5 (1), 15 (2020).</li><li>Brewer, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zinc+acetate+for+the+treatment+of+Wilson's+disease.">Zinc acetate for the treatment of Wilson's disease.</a> Expert Opinion on Pharmacotherapy. 2 (9), 1473-1477 (2001).</li><li>Bush, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+copper+metabolism.+XVI.+Radioactive+copper+studies+in+normal+subjects+and+in+patients+with+hepatolenticular+degeneration.">Studies on copper metabolism. XVI. 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O método é como qualquer outro método PET, mas a longa meia-vida de 12,7 h oferece a oportunidade de investigar fluxos de cobre a longo prazo (temos bons resultados de até 68 h após a injeção IV do traçador). Todas as etapas do protocolo devem ser manuseadas por pessoal familiarizado com PET, embora não sejam mais críticas do que qualquer outro exame PET.
Solucionando problemas Como muitas vezes usamos 64para investigações de longo prazo, o sinal PET ...

O cobre é um cofator catalítico vital que conduz múltiplos processos bioquímicos importantes essenciais para a vida, e defeitos na homeostase do cobre são diretamente responsáveis por doenças humanas. Mutações nos genes ATP7A ou ATP7B , que codificam as ATPases transportadoras de cobre, causam as doenças de Menke e Wilson, respectivamente. A doença de Menke (ATP7A) é uma rara desordem letal de hiperacúmulo intestinal de cobre com grave deficiência de cobre nos tecidos periféricos e déficits de enzimas dependentes de cobre1. A doença de Wilson (DM) (ATP7B) é uma doença rara caracterizada pela incapacidade de excretar cobre em excesso para a bile, resultando em sobrecarga de cobre e subsequente lesão de órgãos, afetando mais gravemente o fígado eo cérebro2.
Estudos sobre o metabolismo do cobre têm utilizado cobre radiomarcado (geralmente 64-cobre [64] ou 67-cobre) há décadas, e esses estudos têm se mostrado inestimáveis para nossa compreensão do metabolismo do cobre em mamíferos, incluindo o local de absorção e as vias de excreção 3,4,5,6. Anteriormente, contadores gama eram usados para detectar o sinal radioativo com uma resolução anatômica limitada, mas recentemente, a tomografia por emissão de pósitrons (PET) de 64combinada com tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (RM) foi introduzida em estudos em humanos e animais. Hoje, os scanners PET têm uma sensibilidade tão alta que é possível rastrear 64por até 70 h após a injeção. A meia-vida longa de 12,7 h para 64permite a avaliação a longo prazo dos fluxos de cobre. Essa melhora na resolução entrou recentemente no campo dos estudos do cobre, e estudos sobre o metabolismo normal e patológico do cobre, bem como estudos avaliando o impacto de tratamentos específicos, estão começando a surgir. Além disso, a introdução de scanners PET de corpo inteiro com um campo de visão alargado aumentará ainda mais a sensibilidade destes exames.
Este artigo metodológico visa permitir que clínicos e cientistas adicionem 64PET CT/MRI ao repertório de ferramentas existentes como um método robusto e fácil de usar para avaliar o metabolismo do cobre de maneira comparável entre os departamentos de medicina nuclear. A produção de cobre 64pode ser realizada usando diferentes métodos e geralmente é realizada em instalações especiais. Dentre as reações nucleares, o método de 64 Ni (p, n) 64 é amplamente utilizado, uma vez que um alto rendimento de produção de 64pode ser obtido com prótons de baixa energia nessa rota 7,8. Uma descrição detalhada dos métodos de produção está fora do escopo deste trabalho, e a disponibilidade será diferente por país e região.
Neste artigo, descrevemos primeiramente a preparação da radioquímica necessária e do traçador. Em seguida, são demonstrados os princípios para o preparo dos equipamentos de PET/CT ou PET/RM.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.22 micrometer sterilizing filter</td>
			<td>Merck Life Science</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula 21 G 50 mm</td>
			<td>BD Microlance</td>
			<td>301155</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cannula 25 G 16 mm</td>
			<td>BD Microlance</td>
			<td>300600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Capintec CRC-PC calibrator</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET/CT scanner</td>
			<td>Siemens: Biograph</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET/MR scanner</td>
			<td>GE Signa</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMOD version 4.0</td>
			<td>PMOD Technologies LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline solution 0.9% NaCl</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium acetate trihydrate BioUltra</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>71188</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solid 64CuCl2</td>
			<td>Danish Technical University Ris&#248;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile water</td>
			<td>Fresenius Kabi</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Venflon 22 G 25 mm</td>
			<td>BD Venflon Pro Safety</td>
			<td>393280</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

positron emission tomography using 64-copper as a tracer for the study of copper-related disorders

O cobre é um oligoelemento essencial, atuando em catálise e sinalização em sistemas biológicos. O cobre radiomarcado tem sido usado há décadas no estudo do metabolismo básico do cobre humano e animal e de distúrbios relacionados ao cobre, como a doença de Wilson (DM) e a doença de Menke. Uma adição recente a este kit de ferramentas é a tomografia por emissão de pósitrons (PET) de 64 cobre (64), combinando a imagem anatômica precisa dos modernos scanners de tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (RM) com a biodistribuição do sinal traçador PET de 64. Isso permite o rastreamento in vivo dos fluxos e cinética de cobre, visualizando diretamente o tráfego e o metabolismo de órgãos de cobre humanos e animais. Consequentemente, a PET 64é adequada para avaliar os efeitos clínicos e pré-clínicos do tratamento e já demonstrou a capacidade de diagnosticar a DP com precisão. Além disso, 64estudos de PET/CT de provaram ser valiosos em outras áreas científicas, como pesquisa de câncer e acidente vascular cerebral. O presente artigo mostra como realizar 64PET/CT ou PET/RM em humanos. Os procedimentos para manuseio de 64, preparo do paciente e configuração do scanner são demonstrados aqui.

Cálculo da dose Com base nos cálculos dosimétricos, a dose efetiva de radioatividade para administração IV é de 62 ± traçador de 5 μSv/MBq10. Assim, recomenda-se uma dose de 50 MBq, dependendo do período de tempo. Até 75-80 MBq é aplicável para exames mais longos e fornece imagens de boa qualidade sem exceder uma dose eticamente aprovada. A dose efetiva para administração oral é de 113 ± traçador de 1 μSv/MBq, devido ao acúmulo intestinal do traçador. Assim...

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Positron Emission Tomography Using 64-Copper as a Tracer for the Study of Copper-Related Disorders

O presente protocolo descreve como realizar imagens de PET/CT e PET/RM de 64em humanos para estudar distúrbios relacionados ao cobre, como a doença de Wilson, e o efeito do tratamento no metabolismo do cobre.

Tomografia por Emissão de Pósitrons Usando 64-Cobre como Traçador para o Estudo de Doenças Relacionadas ao Cobre

Copper is an essential trace element, functioning in catalysis and signaling in biological systems. Radiolabeled copper has been used for decades in ...

Este método já se mostrou significativo no estudo da doença de Wilson, pois podemos visualizar a distribuição do cobre nos pacientes. O benefício da imagem PET de cobre está na capacidade de monitorar sua biodistribuição dentro do corpo, facilitando a visualização não invasiva e a quantificação da concentração de cobre em vários órgãos. Esta técnica pode ser usada no diagnóstico da doença de Wilson e em ambientes de pesquisa para testar os efeitos do tratamento.No futuro, a técnica também poderá ser usada em ambientes clínicos para monitoramento do efeito do tratamento e, talvez, em outras doenças com metabolismo de cobre perturbado. Para começar, use luvas de plástico. Usando pinças longas, desinfete completamente a membrana de borracha do marcador contendo garrafa de vidro dentro do recipiente de chumbo com um cotonete de desinfecção.Insira uma cânula curta na membrana usando uma pinça para evitar o transbordamento do vácuo dentro do frasco. Com uma pinça, insira uma cânula mais longa na membrana para desenhar a solução traçadora. Introduza uma seringa de plástico de tamanho adequado na cânula longa e retire o volume calculado do traçador.Usando uma pinça, prenda uma cânula com uma tampa para fechar a seringa e transfira cuidadosamente a seringa para o calibrador de dose para medir a radioatividade. Armazene-o em um recipiente de chumbo até o uso. Medir a radioatividade na seringa utilizando o calibrador de dose.Observe a hora e a atividade na planilha. Usando luvas de plástico, remova cuidadosamente a tampa e a cânula da seringa usando uma pinça estéril. Conecte a seringa ao acesso IV do paciente.Observe a hora na planilha. E injete o traçador em um movimento constante. Após a injeção, remova a seringa do acesso intravenoso.Substitua a tampa e a cânula na seringa e mantenha-a assim até que a radioatividade restante seja medida. Lavar o acesso IV com solução salina para limpar qualquer marcador restante. Observe o tempo novamente.Em seguida, meça a radioatividade restante presente na seringa e anote na planilha. Para administração oral, que é outra maneira de administrar o traçador, despeje 100 mililitros de cordial em um copo plástico macio descartável. Usando uma pinça, retire a tampa e a cânula da seringa.Em seguida, enquanto estiver usando luvas de plástico, injete cuidadosamente o marcador no copo sem derramar. Retire uma pequena quantidade do cordial na seringa e injete-o de volta no copo para garantir a mistura adequada. Coloque um canudo plástico no copo e entregue o copo ao participante.Observe a hora na planilha. E permita que o participante beba a mistura. Coloque o copo, o canudo e a seringa vazios em um saco plástico descartável e coloque-os no recipiente de chumbo, se possível.Observe o tempo e meça a radioatividade que sobrou no saco descartável com a seringa, o copo plástico e o canudo. Coloque o participante em decúbito dorsal no scanner. Ajuste a posição do scanner antes de iniciar a digitalização.Realize uma visão geral, tomografia computadorizada ou ressonância magnética para planejar a região específica a ser examinada durante o PET scan. No protocolo PET scan, anote o tempo de sorteio, a injeção, a medição das sobras e os níveis de radioatividade na medida do sorteio e das sobras. Baixe os dados de digitalização como arquivos DICOM e transfira-os para um programa de análise, como o PMOD.Ajuste as configurações de tom dos exames para diferenciar as estruturas anatômicas. Trabalhando no plano horizontal, localize o fígado e as grandes estruturas. Colocar volume de interesse apropriado ou múltiplas VOIs no lobo direito do fígado em diferentes planos horizontais para obter as medidas de valor de captação padrão mais precisas, considerando que o valor pode variar em 5% dentro do lobo hepático direito.Calcule o valor padrão médio de captação desses VOIs. Em um estudo, comparando indivíduos saudáveis e pacientes com doença de Wilson, a distribuição de cobre foi monitorada em seis e 20 horas após a injeção. Nos pacientes, o cobre estava se acumulando no fígado.Enquanto em indivíduos saudáveis, o cobre é visível em segmentos intestinais com sinais mais elevados, indicando excreção biliar de cobre. 64 Varreduras de cobre foram realizadas utilizando um traçador administrado por via oral em dois indivíduos separados com doença de Wilson com e sem tratamento com zinco. O tratamento com zinco reduz efetivamente a absorção de cobre no trato intestinal e, subsequentemente, reduz o acúmulo de cobre no fígado.Em um indivíduo saudável, quatro semanas de tratamento com zinco reduziram o conteúdo de cobre no fígado para cerca de 50% do conteúdo pré-tratamento no grupo. Lembre-se de procurar grandes estruturas no fígado ao colocar os VOIs. E lembre-se de ajustar o tamanho do VOI ao tamanho do órgão para evitar transbordamento de outros órgãos.O procedimento pode ser combinado com coleta de sangue arterial para realizar análise cinética. E além do sangue, a atividade do cobre-64 também pode ser medida na urina e nas fezes.

Research

JoVE Journal

Medicine

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There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

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Basic Surgical Techniques in the GÃƒÆ’Ã‚Â¶ttingen Minipig: Intubation, Bladder Catheterization, Femoral Vessel Catheterization, and Transcardial Perfusion

Básico Técnicas Cirúrgicas na Minipig Göttingen: Intubação, cateterismo vesical, cateterização veia femoral e perfusão Transcardial

The emergence of the G&ouml;ttingen minipig in research of topics such as neuroscience, toxicology, diabetes, obesity, and experimental surgery reflects ...

Biomarkers in an Animal Model for Revealing Neural, Hematologic, and Behavioral Correlates of PTSD

Biomarcadores em um modelo animal para Revelando correlatos neurais, hematológica e Comportamental do TEPT

Identification of biomarkers representing the evolution of the pathophysiology of Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is vitally important, not only for ...

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Perfusão retrógrada e enchimento da vasculatura coronariana do rato como preparação para Micro tomografia computadorizada

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

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A quantificação da atividade da placa aterosclerótica e Inflamação Vascular utilizando [18-F] Positron fluorodesoxiglicose Tomografia por Emissão / tomografia computadorizada (FDG-PET/TC)

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