Závěrečná zpráva grantu 144/1997/C/1.LF

Název projektu:Angiogeneze a revaskularizace v nezralé tkáni po fotochemickém ovlivnění
Hlavní řešitel:MUDr. Ivo Klepáček, CSc.
Spoluřešitelé: Prof.MUDr. Milan Jirsa, DrSc.; MUDr. Miroslav Peterka, CSc.; Mgr., MUDr. Milan Jirsa, Jr.
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:282 tis. Kč

Souhrn výsledků

Základní otázky byly: a) Jaké jsou vedlejší účinky fotosenzitivních látek doporučovaných pro fotodynamickou terapii (PDT) na vyvíjející se organizmus (nedojde-li k následnému ozáření); b) jak je po jejich podání narušen  jeho cévní systém. Řešení vycházelo z rozpočtu grantu, schváleného po úpravě požadavků interní grantovou agenturou UK  pro roky 1997-1999.
Na pokusném modelu kuřecího embrya jsme zjistili, že:
A) Relativní koncentrace intraamniálně aplikovaných PDT látek (odvozená od intenzity fluorescence) je v orgánech zárodku po čtyřech hodinách od podání vysoká v allantois (a zřetelná na chorioallantois transplantovaném a přihojeném tumoru) a nižší v základu srdce, ledvin a jater. Jsou-li PDT látky (například MP IX a PP IX) v lipofilizované formě, jejich koncentrace v orgánech řádově stoupá.
B) po podání vysokých dávek nebo dávek nižších s následným světelným ozářením dochází v cévním systému embrya k oblenění toku krve, zúžení cév (hlavně odtokových kmenů), „lepení“ krvinek na vnitřní plochu cévní výstelky, obliteraci a konečnému rozpadu cévní stěny. Vznikají výrony a sinus terminalis v končetinových pupenech je rozšířen.
C) všechny námi testované fotosenzitivní látky mají po intraamniální aplikaci embryotoxické účinky odvislé od dávky, i když zárodek není následně ozářen. Jsou-li aplikovány vyšší dávky těchto látek výrazně se ve srovnání s počtem zárodků malformovaných zvyšuje počet mrtvých zárodků; při podání nižších dávek přežívá větší počet zárodků s vývojovými vadami. Mezi tyto vady patří: rozštěpy břišní stěny (gastroschisis, laparoschisis) rozštěpy zobáku (cleft beak), hypoplazie až nevývin končetin (hypomelia, aplasia), mikroftalmie (microphtalmia) a mozkové hernie (exencephalia). Byl-li zárodek s aplikovanou látkou ozářen světlem, které aktivuje fotochemické reakce, měly i nízké dávky (které jsou v embryu bez ozáření neúčinné) embryotoxický účinek. Poškození embrya zahrnuje tři různé, na dávce závislé fáze: 1)  zúžení cév, obliterace, adheze krvinek na cévní stěny, hemorrhagie, 2) kontrakce amniového vaku a  „kazajkové“ sevření zárodku („strait jacket“ syndrome), 3) rozštěp zobáku a hypoplastické změny orgánů. Všechny tyto nálezy jsou prioritní.
Lipofilizované formy Protoporphyrinu IX a Mezoporphyrinu IX mají o řád vyšší embryotoxický účinek, než formy komerčně získané a neupravované.
Embryotoxický účinek se u všech látek světelným ozářením po intraamniálním podání do organizmu zvyšuje.
Embryotoxicita po systémovém podání PDT látek stoupá s velikostí dávky. Distribuce látky v orgánech je nerovnoměrná, nížší v parenchymových orgánech (např. v játrech a ledvinách) a vysoká v allantois.
Jsou-li cévy v počátečním stadiu vývoje embrya významným způsobem narušeny, je další růst zárodku zpomalen nebo blokován.
Množství fotosenzitivní látky, které by po podání člověku s nádorovým onemocněním mohlo vyvolat vedlejší účinky na zdravou tkáň, lze řádově odhadnout v intervalech (odvozených z absolutního množství fotosenzitivní látky podané pokusnému zárodku) takto:
TPPS4:  10-100 mg/kg; PS 3:  1-10 mg/kg; MP IX: 10-100 mg/kg; PP IX: 10-100 mg/kg

Z našich zjištění vyplývá, že pro systémové podání uvedených látek mladému jedinci v rámci fotodynamické terapie jsou vhodné a vedlejší účinek nevyvolávající takové dávky, které se nalézají řádově pod zjištěným rozmezím uvedeným výše.