Desarrollo y evaluación de antifungicos radiomarcados como potenciales agentes de detección de infecciones en medicina nuclear

Abstract

La Medicina Nuclear es una especialidad médica que utiliza compuestos radiactivos conocidos como radiofármacos, para fines diagnósticos o terapéuticos. Los radiofármacos de diagnóstico emplean radionucleidos emisores , cuya radiación de alto poder de penetración es detectada externamente y permiten la obtención de imágenes.Entre las opciones más utilizadas para el diagnóstico de infecciones mediante imágenes se encuentran radiografías, ultra sonido, CT, MRI complementados con marcado de leucocitos u otros radiofármacos que proporcionan información anatómica y funcional para localizar los focos. Sin embargo no siempre conducen a una interpretación clínica sencilla y fiable debido a una baja especificidad y sensibilidad. El objetivo de este trabajo fue el desarrollo, síntesis y evaluación de un potencial radiofármaco que permita un diagnóstico rápido y preciso mediante imágenes centellográficas de infección fúngicas. Para ello se han desarrollado con éxito cinco complejos, dos conteniendo voriconazol como ligando, dos con fluconazol y uno con caspofungina; utilizando en todos los casos el radionucleido, 99mTc, emisor . La estrategia elegida para unir el tecnecio al ligando conteniendo el farmacóforo es a través de la formación del acuocomplejo tricarbonílico de Tc (I) fac-[99mTc(CO)3(H2O)3]+, el que es utilizado como precursor. En éste el metal se encuentra coordinado por tres grupos carbonilo que estabilizan el estado de oxidación +1, quedando tres posiciones de coordinación libres para completar con el ligando seleccionado.Para las marcaciones se siguieron dos metodologías bien definidas. La sustitución directa de las moléculas de agua por los diferentes ligandos de interés; la otra posibilidad planteada es la preparación de complejos tricarbonílicos mixtos de tipo 2+1, en los cuales las 3 moléculas de agua del precursor son sustituidas por la acción simultánea de un ligando bidentado (acetilacetona (AcAc), como coligando) y uno monodentado en nuestro caso los diferentes antifúngicos utilizados.Los complejos se evaluaron respecto a su estabilidad in vitro determinando su estabilidad frente al medio de reacción, lipofilicidad, porcentaje de unión a proteínas plasmáticas, estabilidad del plasma, ensayos de competencia frente a histidina y cisteína y unión a levaduras. La evaluación biológica se llevó a cabo en cuatro grupos de ratones hembra CD1, siendo los modelos utilizados: Animales sanos (G1), animales con inflamación estéril inducida con aceite de trementina (G2) y animales infectados con Candida albicans y Aspergillus niger (G3 y G4 respectivamente) A todos los grupos se les realizó imagen centellográfica y posterior biodistribución.7Todos los complejos se obtuvieron con una pureza radioquímica superior al 95,% siendo estables en los tiempos estudiados, tanto en el medio de reacción como en plasma.El desafío con agentes competitivos no mostró intercambio significativo de los ligandos. La unión a proteínas plasmáticas es elevada para los complejos en los cuales la sustitución fue directa por el antifúngico de interés y moderada para los complejos de fluconazol y voriconazol de tipo 2+1; estos valores pueden explicarse por el hecho que en las proteínas plasmáticas existen grupos funcionales de los aminoácidos con buena capacidad donadora de electrones, con potencial para desplazar al ligando de su unión con el metal si ésta no es suficientemente fuerte.Respecto a la unión a levaduras, el comportamiento fue similar, los complejos en los que la sustitución fue solo con el ligando de interés, presentaron una unión entre 10-14% en las pruebas in vitro mientras que los complejos de tipo 2+1 tuvieron solamente una unión de un 3-7%. Se observó en todos los casos una alta excreción renal y hepatobiliar principalmente en el complejo con caspofungina.Con respecto al comportamiento in vivo, las relaciones T/NT en los complejos de tipo 2+1 tanto para fluconazol como voriconazol no logran diferenciar las infecciones de las inflamaciones así como del tejido sano, hecho que se confirma con las imágenes. Sin embargo para los complejos de fluconazol y voriconazol, sin coligando, existe una buena especificidad para detectar infección por C.albicans con respecto a la inflamación estéril, aunque con una baja sensibilidad. Para la infección de A.niger el complejo de fluconazol tiene mayor sensibilidad de detección que el de voriconazol. A pesar de la baja captación de los complejos en sangre, la relación tejido blanco/sangre es <1, lo cual indica que no sería posible distinguir mediante imágenes en forma clara los sitios de captación con respecto al fondo. Las imágenes centellográficas confirman estos resultados, pues las lesiones revelan diferencias apreciables entre inflamación estéril y C.albicans, pero no así en el caso de la infección con A.niger.Por su parte el compuesto que presenta los mejores resultados in vivo es el complejo de caspofungina el cual presenta una alta sensibilidad y especificidad para los procesos infecciosos por C.albicans y A.niger, diferenciándolos claramente de los procesos inflamatorios, este complejo se describe como un agente potencial para el diagnóstico rápido y específico de las infecciones causadas por levaduras patógenas. A pesar de ello el complejo de caspofungina debe ser estudiado en otras fases preclínicas que completen su caracterización biológica.