Modelos ortotópicos de adenocarcinoma colorretal : caracterização funcional e molecular

Dissertação de mestrado em Medicina (Patologia Experimental), apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de CoimbraOs modelos animais são fundamentais no estudo dos mecanismos moleculares do cancro, mas devem mimetizar as características da progressão tumoral; contudo, os atuais modelos heterotópicos não evidenciam metástases, fator importante a ter em conta num bom modelo de cancro. O modelo ortotópico (ORT) de tumores humanos em ratos imunodeprimidos provou ser mais adequado em relação ao modelo heterotópico (subcutâneo); uma vez que caracteriza o microambiente, podendo evidenciar o processo de metastização. O modelo ORT mais usado no adenocarcinoma colorretal (CCR) é a implantação no ceco; contudo, esta localização representa 30% de todos CCR, pelo que se torna necessário estabelecer e comparar dois modelos ORT de CCR, o do ceco e o do cólon esquerdo com fístula mucosa. Recorrendo à linha humana WiDr injetada na fístula mucosa, avaliámos a progressão através de Medicina Nuclear, utilizando o 99mTc-MIBI e o 18F-FDG. Ratos RNU nude (n=30) foram submetidos aos dois tipos de procedimentos cirúrgicos (cecostomia – n=13 e, colostomia descente com fístula mucosa distal – n=17), nos quais foram injetados células (10-14×106 células/animal) da linha WiDr, após retorno normal intestinal, na mucosa da cecostomia e da fístula distal. As avaliações com 99mTc-MIBI e 18F-FDG foram realizadas após injeção endovenosa e as imagens adquiridas através de uma câmara-gama e um protótipo ClearPEM, respetivamente. Evidenciou-se uma taxa de mortalidade estatisticamente pouco significativa entre as duas cirurgias, contudo verificou-se uma tendência para uma maior mortalidade no grupo da cecostomia. O grupo de cecostomia apresentou mais quadros de inflamações associadas à cirurgia, que resultaram em oscilações e perdas mais acentuadas de massa, comparativamente com o outro grupo. As taxas de desenvolvimento de tumor primário foram semelhantes entre os dois tipos de cirurgia, e nenhum dos modelos evidenciou metastização. Foi manifesta uma forte resposta inflamatória (quer aguda quer crónica) nos dois modelos. Os estudos imagiológicos mostraram que ambos os radiofármacos têm captação tumoral nos dois modelos, contudo o radiofármaco 18F-FDG apresentou alguma inespecificidade, com captação de reação inflamatória local e à distância. Demonstrou-se o potencial que ambos os modelos têm para o estudo dos diversos tipos de CCR e, contrariamente a outros modelos ortotópicos, evidenciaram-se respostas imunes e respostas inflamatórias locais e à distância, reforçando o potencial que estes modelos têm para a compreensão não só da fisiopatologia do CCR, mas também da influência da inflamação e da resposta imune nesta patologia. Além do potencial que este modelo tem para o desenvolvimento e melhoria de fármacos para a terapia e, eventualmente radiofármacos uteis para o diagnóstico e para avaliar a progressão da doença.Animal models are fundamental to study the molecular mechanisms of cancer, but should mimic the characteristics of tumor progression, however, current heterotopic designs do not show metastasis, an important factor to be considered in a good model of cancer. The orthotopic model (ORT) of human tumors in immunedeficient mice proved to be more appropriate compared to heterotopic model (subcutaneous); since it characterizes the microenvironment, which can show the metastasis pattern. The ORT model most used in colorectal cancer (CRC) is the implantation in the cecum, however, this location represents 30% of all CRC, and it is therefore necessary to establish and compare two ORT models of CRC, in the cecum and left colon with mucous fistula. Using the human line WiDr injected into the mucous fistula, we evaluated the progression through Nuclear Medicine, using 99mTc-MIBI and 18F-FDG. RNU nude rats (n=30) were subjected to two types of surgical procedures (cecostomy – n=13, and decent colostomy with distal mucous fistula – n=17), in which cells were injected (10-14×106 cells/animal) with the cell line WiDr, after the returning of normal intestinal function, in the mucosa of the cecostomy and the distal fistula. Assessments with 99mTc-MIBI and 18F-FDG were performed after intravenous injection and acquired using a gamma camera and a ClearPEM prototype, respectively. It was evident a mortality rate statistically insignificant between the two surgeries, however there was a trend toward higher mortality in the cecostomy group. The cecostomy group presented more clinical features of surgery-associated inflammation, which resulted in more pronounced fluctuations and loss of mass in comparison with the other group. The rates of development of primary tumors were similar between the two surgery-types, and none of the models showed metastasis. It was expressed a strong inflammatory response (both acute and chronic) in both models. The imaging studies showed that both radiopharmaceuticals have tumor uptake in both models; however the radiopharmaceutical 18F-FDG showed some specificity, with uptake in localized inflammatory reaction and at distance. It demonstrates the potential that both models have to study the various types of CRC, and unlike other orthotopic models, there was immune and local inflammatory responses and at distance, reinforcing the potential that these models have in understanding not only the pathophysiology of CRC, but also the influence of inflammation and immune response in this disease. Besides this model has potential for the development and improvement of drugs for the therapy and eventually radiopharmaceuticals useful for the diagnosis and to assess disease progression