Estudo da distribuição de elementos-traço em neoplasias mamárias através de micro-fluorescência de raios X induzida por radiação síncrotron

• Main Author: Alex Malezan
• Other Authors: Martin Eduardo Poletti
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2018
• Subjects: Câncer de mama; Elementos-traço; Micro-fluorescência de raios X; Radiação síncrotron; Breast cancer; Trace element; X-ray microfluorescence
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-03012019-150935/

Neste trabalho foram avaliadas a distribuição dos elementos-traço, Ca, Fe, Cu e Zn em tecidos mamários normais e neoplásicos através da técnica de micro-fluorescência de raios X induzida por radiação síncrotron. Para tal estabelecemos uma metodologia de reconstrução espectral capaz de aferir, de maneira indireta, a composição do espectro de excitação de uma fonte de radiação síncrotron diretamente no plano da amostra. Este conhecimento é fundamental para a quantificação de elementos- traço a partir do modelo de parâmetros fundamentais, utilizado neste trabalho. Outro aspecto importante deste modelo é a composição da matriz biológica. Foram comparadas duas metodologias de preparação de amostras de tecido mamário para medidas de micro fluorescência de raios X, e suas influências sobre a matriz tecidual. A primeira metodologia utilizando amostras in natura crio- seccionadas e a segunda utilizando amostras incluídas em parafina. Os resultados mostraram que a inclusão de amostras em parafina é uma técnica viável para o estudo da distribuição de elementos- traço em tecidos mamários. Foram avaliados os aspectos histológicos da distribuição dos elementos-traço através da comparação entre os mapas de micro-fluorescência de raios X e lâminas histológicas. Os resultados mostraram que em tecidos normais, regiões glandulares possuem concentrações mais elevadas dos elementos Ca, Fe e Zn quando comparadas ao estroma conjuntivo, ao passo que o tecido tumoral apresenta maior concentração destes elementos em regiões de proliferação de células epiteliais. O elemento Cu apresenta uma distribuição mais uniforme que os demais elementos em ambos os tipos de tecido, não sendo possível distinguir tais regiões a partir de sua distribuição. Além disso, sua baixa concentração gera mapas com elevados níveis de ruído, que dificultam ou mesmo impossibilitam sua avaliação. Cores primárias foram utilizadas para avaliar a correlação espacial entre os elementos-traço. Os resultados apontam forte correlação entre os elementos Ca e Zn e uma menor correlação entre estes e o elemento Fe. O elemento Cu não mostra correlação espacial com os demais. Resultados macroscópicos mostraram correlação estatisticamente significativa entre Ca-Zn para tecidos normais, apontando para a presença regular de metaloproteinases de matriz (MMPs) nestes tecidos. Já tecidos tumorais mostraram correlação estatisticamente significativa entre os elementos Ca-Cu e Cu-Zn, apontando para a elevação do processo angiogênico e invasão tumoral === The distribution of the trace elements, Ca, Fe, Cu and Zn in normal and neoplastic mammary tissues was evaluated through the X-ray microfluorescence induced by synchrotron radiation. To this end, we created a methodology capable of indirectly measuring the composition of the excitation spectrum of a synchrotron radiation source directly in the sample plane. This knowledge is critical for the quantification of trace elements using the fundamental parameters model employed in this work. Another important aspect of this model is the composition of the biological matrix. Two sample preparation methodologies for X-ray microfluorescence measurements and their influence on the tissue matrix were compared. The first methodology used fresh samples cryo-sectioned, and the second used paraffin embedded samples. The results showed that paraffin embedded samples are feasible for the study of trace elements distribution in mammary tissues. The histological aspects of the trace element distribution were evaluated through the comparison between X-ray microfluorescence maps and histological slides. The results showed that in normal tissues, glandular regions have higher concentrations of the elements Ca, Fe and Zn than stromal tissue, whereas a higher concentration of these elements was observed in regions of proliferation of epithelial cells. Cu has a more uniform distribution than the other elements in both tissue types, and it is not possible to distinguish such regions from the Cu distribution. In addition, its low concentration generates maps with high noise levels making evaluation difficult or even impossible. Primary colors were used to evaluate the spatial correlation between trace elements. The results indicate a strong correlation between Ca and Zn and a lower correlation between these and Fe. Cu does not show spatial correlation with the others. Macroscopic results showed a statistically significant correlation between Ca- Zn for normal tissues, pointing to the regular presence of matrix metalloproteinases (MMPs) in these tissues. Tumor tissues showed a statistically significant correlation between the Ca-Cu and Cu-Zn elements, pointing to the elevation of the angiogenic process and tumor invasion