Transporte iónico en tumores sujetos a tratamiento electroquímico (teq): modelado in vivo, in vitro e in silico

SUÁREZ, C; TURJANSKI, P; COLOMBO, L; SOBA, A; OLAIZ, N; MOCSKOS, E; GONZÁLEZ, G; MARSHALL, G.

Buenos Aires, Argentina

Jornada; XXII Jornadas Nacionales de Oncología del Instituto ``ANGEL H. ROFFO''; 2006

Instituto ``ANGEL H. ROFFO''

El TEQ de tumores consiste en el pasaje de una corriente eléctrica continua a través de dos o más electrodos insertos localmente en el tejido tumoral. El proceso implica complejas reacciones bioquímicas que resultan en la necrosis del tejido expuesto. Se ha propuesto a los cambios extremos de pH inducidos alrededor de los electrodos (alta acidez en el ánodo y alta basicidad en el cátodo) como el principal mecanismo de destrucción tumoral. Esta terapia ha sido ampliamente utilizada en Suecia y especialmente en China desde hace más de diez años, con significativo éxito en alrededor de 10.000 pacientes oncológicos (Nilsson,E; Bioelectrochemisty, 2000). En este trabajo se estudia el transporte iónico producido durante la TEQ a través de una metodología combinada de triple modelado. El modelado in vivo implica la determinación del perfil de valores de pH y de los diámetros de necrosis resultantes de la aplicación de diferentes dosis de TEQ (10, 30 y 50 Coulombs) en tumores de la línea M2 (adenocarcinoma mamario murino) desarrollados subcutáneamente en ratones macho BALB/c. El modelado in vitro consiste en la medición del perfil de valores de pH resultante de una TEQ aplicada a geles de colágeno tipo-1, un modelo simplificado de intersticio tumoral (Ramanujan,S; Biophysical J, 2002). Finalmente, el modelado in silico, basado en un modelo matemático y numérico previo desarrollado en nuestro laboratorio (Marshall,G; Physical Rev, 2003), describe el transporte iónico producido en un electrolito compuesto por cuatro iones y sujeto a corriente continua a través de la utilización de las ecuaciones unidimensionales de Nernst-Planck y Poisson. Los resultados experimentales in vivo no muestran diferencias significativas de pH entre dosis (p=0.008) pero sí entre distancias al electrodo (p=0.00000). El diámetro de necrosis también depende significativamente de la dosis (11.46+/-3.2 y 17.5+/-3.9mm para 10 y 50C respectivamente, p=0.0002). In vitro, los patrones de pH varían significativamente entre dosis (p=0.0001) y entre distancias al electrodo (p=0.00000). Los perfiles espaciales de los valores de pH tanto del modelado in vivo como del in vitro presentan en líneas generales buena correspondencia con los predichos por el modelado in silico, con cambios extremos de pH en ambos electrodos y un patrón de distribución similar entre ellos.