Caracterização dos estágios iniciais do câncer colorretal utilizando microscopia de autofluorescência 3D: um estudo preliminar

RESUMO

Contexto:

O câncer colorretal é uma das patologias mais prevalentes em todo o mundo, cujo prognóstico está ligado à detecção precoce. A colonoscopia é o padrão ouro para triagem, e o diagnóstico geralmente é feito histologicamente a partir de biópsias. Visando reduzir o tempo de inspeção e diagnóstico, bem como as biópsias e recursos envolvidos, outras técnicas estão sendo promovidas para realizar avaliações precisas de colonoscopia in vivo. A biópsia óptica visa detectar tecidos normais e neoplásicos analisando o espectro de autofluorescência com base nas mudanças na distribuição e concentração de moléculas autofluorescentes causadas pelo câncer colorretal. Portanto, a contribuição da autofluorescência analisada por técnicas de processamento de imagem poderia ser uma abordagem para uma caracterização mais rápida do tecido-alvo.

Objetivo:

Quantificar parâmetros de intensidade por meio do processamento digital de dois conjuntos de dados de imagens de microscopia de autofluorescência em campo amplo tridimensionais, adquiridas por amostras de tecido fresco de cólon de um modelo murino de câncer colorretal. Adicionalmente, analisar os dados de autofluorescência para fornecer uma caracterização em um volume de aproximadamente 50 µm da mucosa do cólon para cada imagem, na segunda (2ª), quarta (4ª) e oitava (8ª) semanas após a indução do câncer colorretal.

Método:

Desenvolvimento de um modelo murino de câncer colorretal usando indução de azoximetano/sulfato de sódio dextrano, e aquisição de conjuntos de dados de imagens Z-stack por microscopia de autofluorescência em campo amplo, de animais controle e induzidos ao câncer colorretal. Etapas de pré-processamento de ajustes de valores de intensidade seguidas por procedimentos de quantificação e caracterização usando automação de fluxo de trabalho de processamento de imagem por macros do Fiji, e análise estatística de dados.

Resultados:

A eficácia do modelo de indução de câncer colorretal foi corroborada por uma avaliação histológica para correlacionar e validar a ligação entre as mudanças histológicas e de autofluorescência. A metodologia de processamento digital de imagem proposta foi então realizada nas imagens tridimensionais de camundongos controle e das 2ª, 4ª e 8ª semanas após a indução química do câncer colorretal, para cada conjunto de dados. Análises estatísticas encontraram diferenças significativas nos parâmetros médios, desvio padrão e mínimos entre amostras de controle e aquelas da 2ª semana após a indução em relação à 4ª semana do primeiro estudo experimental. Isso sugere que as características do câncer colorretal podem ser detectadas após a 2ª semana pós-indução.

Conclusão:

O uso de autofluorescência ainda apresenta níveis de variabilidade que impedem uma maior sistematização dos dados obtidos durante a progressão do câncer colorretal. No entanto, esses resultados preliminares podem ser considerados uma abordagem para a caracterização tridimensional da autofluorescência do tecido colorretal, descrevendo as características de autofluorescência de amostras que vão da displasia ao câncer colorretal.

Palavras-chave:
Autofluorescência; câncer colorretal; processamento de imagem; microscopia