Estudio sobre los efectos en la actividad cerebral causado por el opioide sintético isotonitaceno usando mapas de estadística paramétrica

Abstract

Debido al gran impacto que tienen los opioides en la economía de muchos países y por los efectos sobre la salud que éstos producen, se plantea la necesidad de descubrir sus mecanismos de acción para poder paliar los efectos adversos de los mismos. El presente TFM se centra en el estudio de isotonitaceno, un opioide sintético que está provocando altas tasas de mortalidad por su abuso y mal uso en los países desarrollados del hemisferio norte. En el presente trabajo se realiza un estudio comparativo de la actividad cerebral tras la administración de varios opioides. Ratas Sprague-Dawley fueron inoculadas con morfina, fentanilo e isotonitaceno junto con el radiotrazador 18-FluorDesoxiglucosa. Dicha actividad fue evaluada por medio de PET/CT y los datos obtenidos se analizaron a partir de dos metodologías diferentes, la morfometría basada en vóxel (VBM) y la metodología clásica basada en regiones de interés (ROI). La técnica ROI clásica divide la imagen en regiones que estudia como un único valor mientras que VBM estudia cada vóxel de las imágenes como una región independiente, ganando en resolución, pero necesitando más capacidad de cómputo y tiempo de análisis siendo, por tanto, más exigente. Los resultados obtenidos muestran que existen diferencias en intensidad entre los opioides analizados, siendo isotonitaceno el opioide más potente y morfina el que produce menos efectos adversos.

The influence of opioids on the economy of many countries and their effects on public health raises to investigate their mechanism of action in order to mitigate their adverse effects. In this work we focused in the study of isotonitacene, a new synthetic opioid that has been associated with increasing rates of addiction and mortality in Northern developed countries. In this study we compared brain activity using 8F-FDG-PET/CT acquired images in rat after the injection of different opioids, morphine, fentanyl and isotonitacene. Data analysis was performed using two different techniques, voxel based morphometry (VBM) and region of interest (ROI) analysis. The main difference between them is the resolution achieved. ROI identify large volumetric areas measurements of voxels as one data, and VBM detect every voxel in the picture as a unique region that means VBM needs more computational power and more analysis time. Our results show that there are significant differences between opioids effect compared to control. Furthermore, isotonitacene is stronger than morphine and fentanyl and morphine showed the weakest effect. This result helps to understand opioid system in the brain analyzed by two different image analysis methods.

A causa del gran impacte que tenen els opioides en l'economia de molts països i pels efectes sobre la salut que aquests produeixen, es planteja la necessitat de descobrir els seus mecanismes d'acció per poder pal·liar els efectes adversos d'aquests. El present TFM es centra en l'estudi de isotonitacé, un opioide sintètic que està provocant altes taxes de mortalitat per abús i mal ús en els països desenvolupats de l'hemisferi nord. En el present treball es realitza un estudi comparatiu de l'activitat cerebral després de l'administració de diversos opioides. Rates Sprague-Dawley van ser inoculades amb morfina, fentanil i isotonitacé juntament amb el radiotraçador 18-FluorDesoxiglucosa. Aquesta activitat va ser avaluada mitjançant la PET/CT i les dades obtingudes es van analitzar a partir de dues metodologies diferents, la morfometria basada en vòxel (VFM) y la metodologia clàssica basada en regions d'interès (ROI). La tècnica ROI clàssica divideix la imatge en regions que estudia com un únic valor mentre que VBM estudia cada vòxel de les imatges com una regió independent, guanyant en resolució, però necessitant més capacitat de còmput i temps d'anàlisi sent, per tant, més exigent. Els resultats obtinguts mostren que existeixen diferències en intensitat entre els opioides analitzats, sent l'isotonitacé l'opioide més potent i la morfina el que produeix menys efectes adversos.