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Previous issue date: 2012-11-08 / Universidade Federal de Sao Carlos / Photodynamic Therapy (PDT) is known to be limited to applications in large volume tumours due to its limited penetration. Therefore, the PDT with the Luzitin® photossensitizer as well as a combination of PDT and laser surgery may constitute a potential to destroy bulk tumors. Thus, with the aim of proposing a minimally invasive treatment protocol involving the application of PDT for large tumors, the present study analyzed histomorphometrically necrosis resulting from both a combination of a laser ablation with PDT as PDT with the photosensitizer Luzitin® (a bacteriochloryn synthetic with greater potential for penetration into biological tissue) in livers of healthy rats. In the first study, 87 animals were divided into 2 groups: CO2 laser and diode laser. Each of these groups were subdivided into six subgroups: 1) only laser ablation, 2) administered the PS and ablated with laser, 3) only PDT (drug and ligth), 4) drug and light (PDT) followed by laser ablation, 5) ) laser ablation followed by a PDT and 6) drug, followed by laser ablation and ligth. For each subgroup, three types of photosensitization were used: topical 5- aminilevunic acid (ALA), intravenous ALA and intravenous Photogem®. Thirty hours after the different treatments, the animals were sacrificed and the livers removed for the histological and morphometric study of necrosis. The results showed that the effects of treatment were considerably improved when PDT was used in combination with laser ablation. For the group CO2 laser, the average depth of necrosis obtained showed a minimum difference between the studied conditions for the group photosensitized Photogem® and with an increased depth of necrosis after the combined procedures in comparison with the isolated techniques for the subgroups fotossensibilizados with ALA, especially treatment with PDT was performed before ablation by CO2 laser. In the diode laser group, subgroups with better performance were those in which the ablation was performed before PDT using intravenous photosensitizers and ALA topic. From these results, it is suggested that PDT and laser ablation can synergistically in the treatment of large tumors. In the second study, sixteen normal male rats were randomly divided into 4 groups with 4 animals each. Initially, all groups were intravenously photosensitizated with 2 mg/kg or 2.6 mg/kg of the drug and after 12 hours, a 1cm2 of area, in the right abdominal region, corresponding to the liver, was irradiated during 22 minutes and 13 seconds or16 minutes and 40 seconds. Groups are described following: 1) control group: photosensitized with 2mg/kg, but untreated, 2) treated group 1: irradiated with light dose of 100J/cm2 after photosensitization with 2mg/kg of 12hs and 3) treated group 2: irradiated with light dose of 70J/cm2 and photosensitized with 2mg/kg of Luzitin®, 4) treated group 3: photosensitized with 2.6 mg/kg of the drug and irradiated with light dose of 70J/cm2 Animals were sacrificed 30 hours after irradiation, except the control group, which were sacrificed 42hs after drug administration. Livers were removed and prepared for histological analysis. Moreover, macroscopic aspects of liver were observed. Results showed significantly more extensive necrosis and greater severity in treated group 1. Data suggested that, among the conditions studied, light dose suitable for PDT treatment of photosensitized tissue by Luzitin® is 100J/cm2 and that 30% of reduction in this value produces decay in PDT response, even with proportional increase of drug concentration in the organism. / A terapia fotodinâmica (TFD) é uma técnica conhecida por sua limitada aplicação em tumores volumosos, devido a sua restrita penetração. Portanto, a TFD com o fotossensibilizador (FS) Luzitin®, bem como a combinação da TFD com a cirurgia a laser possuem potencial destrutivo para tumores volumosos. Assim, com o intuito de propor um protocolo de tratamento minimamente invasivo envolvendo a TFD para aplicação em tumores volumosos, o presente estudo analisou histomorfometricamente a necrose resultante tanto da combinação de lasers ablativos com a TFD, quanto da TFD com o fotossensibilizador Luzitin® (uma bacterioclorina sintética com maior potencial para penetração nos tecidos biológicos) em fígados de ratos saudáveis. No primeiro estudo, 87 animais foram divididos em 2 grupos: grupo laser de CO2 e grupo laser de Diodo. Cada um desses grupos foram subdivididos em 6 subgrupos: 1) subgrupo ablação a laser, 2) subgrupo fotossensibilização seguida de ablação a laser, 3) subgrupo TFD, 4) subgrupo fotossensibilização e luz seguido pela ablação a laser, 5) subgrupo laser seguido de fotossensibilização e luz, e 6) subgrupo fotossensibilização seguida da ablação a laser e luz. Para cada subgrupo, três condições de fotossensibilização foram utilizadas: ácido 5-aminolevulínico (ALA) tópico, ALA endovenoso e Photogem® endovenoso. Trinta horas após o tratamento, os animais foram eutanasiados e os fígados removidos para estudo histológico e morfométrico da necrose. Os resultados mostram que os efeitos do tratamento com TFD foram consideravelmente melhorados quando combinada com a ablação a laser. Para o grupo laser de CO2, a profundidade de necrose média obtida mostrou uma mínima diferença entre as condições estudadas para o grupo fotossensibilizado com o Photogem® e um aumento da profundidade de necrose após os procedimentos combinados em comparação com as técnicas isoladas para os subgrupos fotossensibilizados com o ALA, especialmente qunado o tratamento com a TFD foi realizado antes da ablação pelo laser de CO2. No grupo laser de Diodo, os subgrupos com melhor desempenho foram aqueles em que a ablação foi realizada antes da TFD para os fotossensibilizadores intravenosos e o subgrupo fotossensibilizado com ALA tópico, ablacionado e iluminado. A partir desses resultados, sugere-se que a TFD e a ablação a laser podem atuar de forma sinérgica no tratamento de tumores volumosos. No segundo estudo, dezesseis ratos machos normais foram randomicamente divididos em 4 grupos, com 4 animais cada. Inicialmente foi realizada a fotossensibilização por meio da administração intravenosa de 2mg/kg ou 2,6mg/kg da droga e após 12 horas, uma área de 1cm2 na região abdominal direita correspondente ao fígado foi irradiada durante 22 minutos e 13 segundo ou 16 minutos e 40 segundos. Os grupos estão descritos a seguir: 1) grupos controle: fotossensibilizado com 2mg/kg, porém não tratado; 2) grupo tratado 1: irradiado com intensidade de 100J/cm2 após 12hs da fotossensibilização com 2mg/kg; 3) grupo tratado 2: irradiado com intensidade de 70J/cm2 e fotossensibilizados com 2mg/kg de Luzitin®, 4) grupo tratado 3: fotossensibilizado com 2,6mg/kg da droga e irradiado com intensidade de 70J/cm2 Os animais foram eutanasiados após 30 horas da irradiação, exceto o grupo controle, que foram aguardadas 42hs após a administração do composto. Os fígados dos animais foram removidos e preparados para a análise histológica. Além disso, foram observados aspectos macroscópicos do fígado. A análise dos resultados mostrou uma necrose significativamente mais extensa e com maior grau de severidade para o grupo tratado 1. Com base nos dados observados, sugere-se que, dentre as condições estudadas, a dose mais adequada para o tratamento com TFD do tecido fotossensibilizado com Luzitin® seja de 100J/cm2 e que uma redução de 30% desse valor provoca um decaimento na resposta da TFD, mesmo com aumento proporcional da concentração da droga no organismo.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/264 |
| Date | 08 November 2012 |
| Creators | Rego, Raquel Ferreira |
| Contributors | Moreira, Fernando Manuel Araújo |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Biotecnologia, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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