O câncer diferenciado da tireoide (CDT) representa cerca de 90% das malignidades tireoidianas com incidência crescente nas últimas décadas. As modalidades de tratamento incluem tireoidectomia, terapia com 131I (com e sem r-hTSH), radio e quimioterapias. Pouco se sabe sobre os efeitos desses tratamentos em nível celular. O presente trabalho foi proposto com o intuito de avaliar em que extensão a terapia com radioiodo pode causar danos em linfócitos periféricos de pacientes com CDT precedidos ou não com r-hTSH, levando-se em consideração, efeitos agudos, tardios e dosimétricos do 131I (estudo in vivo). Um estudo in vitro também foi realizado em células-alvo de tumores tireoidianos (WRO) por meio de análise de citotoxicidade, genotoxicidade e captação do radioiodo. Para tanto, amostras sanguíneas de pacientes, divididos em 2 grupos (grupo A com r-hTSH + 131I e grupo B somente com 131I) foram coletadas antes, 24h, 1 semana, 1 mês e 1 ano após administração do 131I para análise de aberrações cromossômicas (AC). Curva dose-resposta para 131I in vitro foi elaborada para a estimativa de dose absorvida nos pacientes, comparando as frequências de dicêntricos obtidas in vitro com dados in vivo pelo programa Monte Carlo. A iodoterapia induziu um aumento no número de AC em linfócitos de pacientes com valor máximo 24h após o tratamento, com declínio gradativo ao longo do tempo, com mais danos cromossômicos no grupo B em relação ao grupo A, atingindo níveis similares aos basais 1 anos após a administração do radioido. A frequência de dicêntricos encontrada nos linfócitos de pacientes 24h após o tratamento foi equivalente àquela induzida in vitro (0,354 ± 0,153 MBq/mL para o grupo A e 0,309 ± 0,154 MBq/mL para o grupo B), que corresponde a dose absorvida de 0,8 ± 0,3 Gy e 0,7 ± 0,3 Gy para os grupos A e B, respectivamente, sem significância estatística entre os grupos. As células WRO mostraram um ciclo celular relativamente lento de 96,3h com um cariótipo instável. O ensaio genotóxico mostrou uma radiorresistência relativamente alta (0,07 a 3,70 MBq/mL), sem significância estatística com e sem r-hTSH. No entanto, o ensaio citotóxico, mostrou uma tendência à queda nas concentrações mais altas de 1,85 (p<0,05) e 3,70 MBq/mL (p<0,01) somente na presença de r-hTSH, coincidindo com nível mais alto de captação. Células WRO foram relativamente radiorresitentes também à irradiação externa de 60Co na faixa de dose de 0,2 a 8,3 Gy, com queda gradativa em função do tempo para doses mais altas (10, 20 e 40Gy). Dados obtidos mostraram pouco dano citogenético nos pacientes após a exposição terapêutica com radioiodo, o que sugere um tratamento seguro e eficaz para os pacientes dos dois grupos. Pacientes do grupo A, no entanto, obtiveram uma melhor qualidade de vida com o uso do r-hTSH. Estudos in vitro com irradiação interna (131I) e externa (60Co) com ou sem r-hTSH, apontam a necessidade de uma estratégia terapêutica alternativa para contornar a perda da habilidade das células tireoidianas (WRO) em concentrar o radioiodo, responsável pelo relativo insucesso da iodoterapia em pacientes com CDT. / Differentiated thyroid cancer (DTC) represents about 90% of thyroid malignancies with increasing incidence in the recent decades. Treatment modalities include thyroidectomy, 131I therapy (with or without r-hTSH), radio and chemiotherapy. Little is known about the effects of these treatments at the cellular level. This work was proposed in order to assess to what extent radioiodine therapy can cause damage in peripheral lymphocytes of patients with DTC, preceded or not by r-hTSH, taking into account acute, slow and dosimetric effectsof 131I (in vivo study). An in vitro study was also carried out on thyroid tumor target cells (WRO) by cytotoxicity and genotoxicity analysis and radioiodine uptake. For this, blood samples from patients divided into two groups (group A, r-hTSH + 131I and group B,131I only) were collected before, 24 hours, 1 week, 1 month and 1 year after 131I administration for aberration chromosome analysis (CA). A dose-response curve for 131I in vitro was developed for estmating the absorbed dose in patients, comparing the dicentric frequencies obtained in vitro with in vivo data by Monte Carlo program. Radioiodine therapy induced an increase in the number of CA in lymphocytes of patients peaking 24 hours after treatment, with gradual decline over time and with more chromosomal damage in group B than in group A, reaching baseline levels one year afterradioidine administration. The frequency of dicentric found inpatient lymphocytes, 24h after treatment, was equivalent to that induced in vitro (0.354 ± 0.153 MBq / mL for group A and 0.309 ± 0.154 MBq / mL for group B), which corresponds to absorbed doses of 0.8 ± 0.3 Gy and 0.7 ± 0.3 Gy for groups A and B, respectively, with no significant difference between the groups. WRO cells showed a cell cycle relatively slow: 96,3h with an unstable karyotype. The genotoxic test showed a relatively high radioresistance (0.07 to 3.70 MBq/mL), with no statistical significance, with or without r-hTSH. However, the cytotoxic assay, showed a tendency to decrease at higher concentrations of 1.85 (p <0.05) and 3.70 MBq/ml (p <0.01) only in the presence of r-hTSH, coincident with the highest level of uptake. WRO cells were also relatively radioresistant toexternal irradiation of 60Co in the range of 0.2-8.3 Gy, with a gradual decrease in function of time for higher doses (10,20 and 40Gy).The data obtained showed little cytogenetic damage in patients upon therapeutic exposure, suggesting a safe and effective treatment forboth groups of patients. Patients in group A, however, had a better quality of life by using r-hTSH. In vitro studies with internal (131I) and external (60Co)irradiation, with or without r-hTSH, point to the need for an alternative therapeutic strategy to overcome the loss of ability of thyroid cells (WRO) to concentrate radioiodine, wich is responsible for the failure of radioiodine therapy in patients with DTC.

O câncer diferenciado da tireoide (CDT) representa cerca de 90% das malignidades tireoidianas com incidência crescente nas últimas décadas. As modalidades de tratamento incluem tireoidectomia, terapia com 131I (com e sem r-hTSH), radio e quimioterapias. Pouco se sabe sobre os efeitos desses tratamentos em nível celular. O presente trabalho foi proposto com o intuito de avaliar em que extensão a terapia com radioiodo pode causar danos em linfócitos periféricos de pacientes com CDT precedidos ou não com r-hTSH, levando-se em consideração, efeitos agudos, tardios e dosimétricos do 131I (estudo in vivo). Um estudo in vitro também foi realizado em células-alvo de tumores tireoidianos (WRO) por meio de análise de citotoxicidade, genotoxicidade e captação do radioiodo. Para tanto, amostras sanguíneas de pacientes, divididos em 2 grupos (grupo A com r-hTSH + 131I e grupo B somente com 131I) foram coletadas antes, 24h, 1 semana, 1 mês e 1 ano após administração do 131I para análise de aberrações cromossômicas (AC). Curva dose-resposta para 131I in vitro foi elaborada para a estimativa de dose absorvida nos pacientes, comparando as frequências de dicêntricos obtidas in vitro com dados in vivo pelo programa Monte Carlo. A iodoterapia induziu um aumento no número de AC em linfócitos de pacientes com valor máximo 24h após o tratamento, com declínio gradativo ao longo do tempo, com mais danos cromossômicos no grupo B em relação ao grupo A, atingindo níveis similares aos basais 1 anos após a administração do radioido. A frequência de dicêntricos encontrada nos linfócitos de pacientes 24h após o tratamento foi equivalente àquela induzida in vitro (0,354 ± 0,153 MBq/mL para o grupo A e 0,309 ± 0,154 MBq/mL para o grupo B), que corresponde a dose absorvida de 0,8 ± 0,3 Gy e 0,7 ± 0,3 Gy para os grupos A e B, respectivamente, sem significância estatística entre os grupos. As células WRO mostraram um ciclo celular relativamente lento de 96,3h com um cariótipo instável. O ensaio genotóxico mostrou uma radiorresistência relativamente alta (0,07 a 3,70 MBq/mL), sem significância estatística com e sem r-hTSH. No entanto, o ensaio citotóxico, mostrou uma tendência à queda nas concentrações mais altas de 1,85 (p<0,05) e 3,70 MBq/mL (p<0,01) somente na presença de r-hTSH, coincidindo com nível mais alto de captação. Células WRO foram relativamente radiorresitentes também à irradiação externa de 60Co na faixa de dose de 0,2 a 8,3 Gy, com queda gradativa em função do tempo para doses mais altas (10, 20 e 40Gy). Dados obtidos mostraram pouco dano citogenético nos pacientes após a exposição terapêutica com radioiodo, o que sugere um tratamento seguro e eficaz para os pacientes dos dois grupos. Pacientes do grupo A, no entanto, obtiveram uma melhor qualidade de vida com o uso do r-hTSH. Estudos in vitro com irradiação interna (131I) e externa (60Co) com ou sem r-hTSH, apontam a necessidade de uma estratégia terapêutica alternativa para contornar a perda da habilidade das células tireoidianas (WRO) em concentrar o radioiodo, responsável pelo relativo insucesso da iodoterapia em pacientes com CDT. / Differentiated thyroid cancer (DTC) represents about 90% of thyroid malignancies with increasing incidence in the recent decades. Treatment modalities include thyroidectomy, 131I therapy (with or without r-hTSH), radio and chemiotherapy. Little is known about the effects of these treatments at the cellular level. This work was proposed in order to assess to what extent radioiodine therapy can cause damage in peripheral lymphocytes of patients with DTC, preceded or not by r-hTSH, taking into account acute, slow and dosimetric effectsof 131I (in vivo study). An in vitro study was also carried out on thyroid tumor target cells (WRO) by cytotoxicity and genotoxicity analysis and radioiodine uptake. For this, blood samples from patients divided into two groups (group A, r-hTSH + 131I and group B,131I only) were collected before, 24 hours, 1 week, 1 month and 1 year after 131I administration for aberration chromosome analysis (CA). A dose-response curve for 131I in vitro was developed for estmating the absorbed dose in patients, comparing the dicentric frequencies obtained in vitro with in vivo data by Monte Carlo program. Radioiodine therapy induced an increase in the number of CA in lymphocytes of patients peaking 24 hours after treatment, with gradual decline over time and with more chromosomal damage in group B than in group A, reaching baseline levels one year afterradioidine administration. The frequency of dicentric found inpatient lymphocytes, 24h after treatment, was equivalent to that induced in vitro (0.354 ± 0.153 MBq / mL for group A and 0.309 ± 0.154 MBq / mL for group B), which corresponds to absorbed doses of 0.8 ± 0.3 Gy and 0.7 ± 0.3 Gy for groups A and B, respectively, with no significant difference between the groups. WRO cells showed a cell cycle relatively slow: 96,3h with an unstable karyotype. The genotoxic test showed a relatively high radioresistance (0.07 to 3.70 MBq/mL), with no statistical significance, with or without r-hTSH. However, the cytotoxic assay, showed a tendency to decrease at higher concentrations of 1.85 (p <0.05) and 3.70 MBq/ml (p <0.01) only in the presence of r-hTSH, coincident with the highest level of uptake. WRO cells were also relatively radioresistant toexternal irradiation of 60Co in the range of 0.2-8.3 Gy, with a gradual decrease in function of time for higher doses (10,20 and 40Gy).The data obtained showed little cytogenetic damage in patients upon therapeutic exposure, suggesting a safe and effective treatment forboth groups of patients. Patients in group A, however, had a better quality of life by using r-hTSH. In vitro studies with internal (131I) and external (60Co)irradiation, with or without r-hTSH, point to the need for an alternative therapeutic strategy to overcome the loss of ability of thyroid cells (WRO) to concentrate radioiodine, wich is responsible for the failure of radioiodine therapy in patients with DTC.

Tese de mestrado. Engenharia Biomédica. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010