LOS TRAZADORES RADIACTIVOS EN EL DIAGNÓSTICO Y TRATAMIENTO DE LA GLÁNDULA TIROIDES

Doctor Carlos Martínez-Duncker Ramírez
Jefe del Departamento de Medicina Nuclear Molecular del Hospital Infantil de México Federico Gómez

Dentro de las primeras aplicaciones de los materiales radiactivos a la medicina se encuentra la valoración de la fisiología de la glándula tiroides en la salud y en la enfermedad así como el tratamiento del hipertiroidismo y del cáncer de tiroides.

A partir de 1946, la disponibilidad del iodo-131 (I-131) permitió establecer las bases de la tiroidología y de la especialidad médica que en la actualidad se conoce como medicina nuclear molecular.

La valoración funcional de la glándula tiroides puede realizarse mediante la utilización de diversos materiales radiactivos y/o moléculas marcadas con éstos (Tc-99m-O4, I-123, I-131, I-131-mIBG, Tc-99m-MIBI, Tl-201, Tc-99m-[V]DMSA, etc.) que una vez administrados al paciente, generalmente por vía endovenosa u oral, proporcionan información cuantitativa y/o cualitativa in vivo no obtenible mediante otras modalidades sobre la bioquímica y el metabolismo normal y anormal de dicha glándula.

Aunque no hay un consenso internacional, es generalmente aceptado que la valoración morfológica de la glándula tiroides mediante métodos gammagráficos se realice con Tc-99m-O4 ó con I-123 (este último no disponible actualmente en México) y que la valoración funcional se realice con I-131 ó I-123. Tanto el Tc-99m-O4 como el I-131 se encuentran ampliamente disponibles en México y su costo es similar.

La obtención de imágenes gammagráficas (valoración morfológica y fisiológica) con Tc-99m-O4 permite valorar la morfología y la situación anatómica de la glándula, estimar el volumen funcional (que generalmente se expresa en gramos), estimar la función global y valorar la funcionabilidad de lesiones focales o difusas (ej. nódulos tiroideos únicos o múltiples funcionales vs no funcionales).

En la evaluación gammagráfica, el empleo del pertecnetato de Tc-99m es preferible sobre el de I-131 por tres razones principales:
1.- las gammacámaras actuales están diseñadas para proporcionar la mejor calidad de imagen (resolución espacial) mediante la detección de la radiación gamma de 140 keV emitida por el Tc-99m;
2.- la dosis de radiación proporcionada al paciente, que por principios de buena práctica médica debe mantenerse en el mínimo posible, es inferior con Tc-99m que con I-131. Como ejemplo, 5 mCi (185 MBq) de Tc-99m-O4 proporcionan a la glándula tiroides 0.43 rads (cGy) mientras que una actividad igual de I-131 le proporciona 3875 rads (cGy), lo que equivale a unas 9,000 veces más radiación con actividades iguales, por lo que la cantidad de I-131 que puede ser administrada con fines de diagnóstico funcional tiene que reducirse de forma considerable, lo que a su vez influye negativamente en la calidad de las imágenes obtenibles y;
3.- La cantidad de Tc-99m que puede administrarse a un paciente manteniendo la dosis de radiación que se le proporciona es mucho mayor que la que debe administrarse en caso de emplear I-131 (ej. 5 mCi vs 0.05 mCi respectivamente), lo que resulta en mejor calidad de imagen con menos ruido estadístico (parámetro inherente al proceso de la desintegración radiactiva) y cuantificaciones más precisas. La obtención de información cuantitativa con I-131 (ej. porcentaje de captación a las 5, 24 y 96-120 horas) permite conocer el estado funcional de la glándula. Dicho procedimiento únicamente requiere la administración de entre 10 y 50 microCi (0.37-1.85 MBq) de I-131 por vía oral y calcular el porcentaje de la dosis recibida (debidamente corregida para decaimiento y radiación de fondo) que se encuentra en la glándula tiroides a las 5, 24 y 96-120 horas (esta última especialmente importante en caso de que el paciente con hiperfunción tiroidea y/o nódulo(s) funcional(es) pueda tener que ser tratado posteriormente con I-131, ya que se considera preferible calcular (individualizar) las dosis terapéuticas de I-131 que recibirán los pacientes con objeto de minimizar en lo posible la incidencia de hipotiroidismo (ablación) innecesariamente temprano o la necesidad de repetir el tratamiento sobre la técnica de “dosis única” basada en experiencias empíricas.

En cuanto a diagnóstico se refiere, la gammagrafía de tiroides es una evaluación complementaria muy importante en pacientes con nódulo(s) tiroideo(s) y en pacientes con aumento de tamaño de la glándula.

La gammagrafía, a diferencia de los estudios convencionales de laboratorio (vg. perfil hormonal tiroideo) puede realizar el diagnóstico diferencial entre tiroiditis subaguda y bocio tóxico o entre hipertiroidismo ficticio e hipertiroidismo. En el primer caso, generalmente se aprecia una glándula tiroides aumentada de tamaño, pero en caso de que el paciente haya presentado una tiroiditis no habrá captación del trazador en la glándula, mientras que si el paciente tiene bocio tóxico la captación del trazador en la glándula se encontrará aumentada. En el segundo, los pacientes que accidental o intencionalmente ingieren hormonas tiroideas tendrán una disminución de la TSH que inhibirá (disminuirá) la captación del trazador en la glándula tiroides, mientras que si el paciente tiene hipertiroidismo la captación del trazador en la glándula se encontrará aumentada.

NÓDULOS TIROIDEOS NO FUNCIONALES

Cuando un nódulo tiroideo no capta Tc-99m-O4 o I-131 se denomina “relativamente hipocaptante" o “relativamente hipofuncional” (debido a que la severidad de la hipocaptación de una zona es relativa al tejido que la rodea, el término frecuentemente empleado de “nódulo frío” es incorrecto) (FIGURA 1).

FIGURA1: Gammagrafía funcional de tiroides con Tc-99m en proyección anterior en una paciente con un nódulo en la cara anterior del cuello. La imagen funcional muestra que la lesión palpable depende de la glándula tiroides y que ésta es relativamente hipofuncional, por lo que se requiere complementación diagnóstica para descartar tejido maligno.

De acuerdo a las series publicadas, aproximadamente el 90% de los nódulos tiroideos valorados con Tc-99m-O4 y/o I-131 son relativamente hipocaptantes. La etiología de dichas lesiones es inespecífica, pero en la literatura internacional se considera que entre un 6 y un 20% de dichas lesiones contienen células neoplásicas.

VALORACIÓN METABÓLICA DEL NÓDULO TIROIDEO RELATIVAMENTE HIPOFUNCIONAL

La palpación y la gammagrafía funcional (con Tc-99m pertecnetato, I-123 ó I-131) son de primera elección en la evaluación del paciente con un nódulo tiroideo. Si el nódulo tiroideo es solitario y no funcional debe ser estudiado a fondo debido a la incidencia relativamente alta de cáncer en esos procesos (1,2).

Existen otros materiales empleados en la valoración de los nódulos tiroideos no funcionales (relativamente hipocaptantes de I-131 y/o Tc-99m-O4), entre los que destacan el Tl-201, el Tc-99m-metoxi-isobutil-isonitrilo (MIBI) (y otros compuestos similares como el Tc-99m-tetrofosmin), la I-131-meta-iodobencil-guanidina (mIBG), el Tc-99m-ácido penta-dimercaptosuccínico ([V]DMSA) y la F-18-glucosa (FDG).

El Tl-201 y el Tc-99m-MIBI son los más estudiados a la fecha y se encuentran disponibles en México. Ambos surgieron (y para ello son empleados rutinariamente) para valorar gammagráficamente la perfusión miocárdica. Penetran en las células (miocárdicas o neoplásicas) en cantidad dependiente de la perfusión y de la actividad metabólica celular.

Ambos compuestos permiten detectar lesiones metastásicas (ej. metástasis de tejido tiroideo indiferenciado no captante de iodo).

Los protocolos reportados para el estudio del nódulo tiroideo no funcional mediante el Tl-201 y el Tc-99m-MIBI incluyen la obtención de imágenes “tempranas” aproximadamente a los 20 minutos después de la administración endovenosa del trazador y de imágenes “tardías” generalmente obtenidas 120 minutos después (3,4,5,6).

Varios investigadores han tratado de diferenciar entre benignidad y malignidad empleando la gammagrafía con talio-201 (7-19). Los factores que pueden influir en la captación de este trazador en las células neoplásicas son la perfusión del tumor, la viabilidad del tumor, el tipo de tumor, el sistema ATP-Na+-K+, el sistema de cotransporte Na+/K+/2Cl-, el canal de Ca2+ y una permeabilidad celular aumentada (20). Desde su aparición como alternativa al talio-201 para la valoración de la perfusión miocárdica, los isonitrilos marcados con Tc-99m (MIBI) (21) han sido empleados también para evaluar gammagráficamente a las glándulas paratiroides, la actividad metabólica en diversos tumores primarios (ej. mama, cerebro, pulmones, hueso y tiroides), la detección de metástasis y otros aspectos metabólicos de diversas neoplasias, como la resistencia a fármacos (multidrug resistance) o la respuesta a ciertos tratamientos (22-25). En comparación con el Tl-201, el MIBI proporciona imágenes gammagráficas de mayor calidad al tiempo que proporciona menor dosis de radiación al paciente. El MIBI es un agente catiónico lipofílico y su captación tisular involucra difusión pasiva a través del plasma y membranas mitocondriales. En equilibrio la concentración de la molécula depende de fuertes potenciales negativos transmembrana hacia la matriz intramitocondrial (26-29) y dado que la concentración del MIBI en la glándula tiroides normal no parece ser dependiente de las concentraciones séricas de TSH (30-32), la molécula también se ha empleado para detección de tejido tiroideo residual postquirúrgico, recidivas y metástasis en pacientes con tiroidectomía por cáncer de tiroides bajo tratamiento hormonal sustitutivo (FIGURAS 2 y 3).

FIGURA2 A: Gammagrafía funcional de tiroides con Tc-99m en proyección anterior en una paciente con un nódulo en la cara anterior del cuello. La imagen funcional muestra que la lesión palpable involucra al polo inferior del lóbulo tiroideo izquierdo y que la ausencia de captación del trazador funcional obliga a descartar tejido maligno. B: Gammagrafía metabólica de tiroides con MIBI en la misma paciente en la que se aprecia que la lesión relativamente hipofuncional (A) concentra MIBI, lo que demuestra actividad metabólica en dicha lesión que a su vez obliga a descartar tejido maligno mediante BAAF.

FIGURA3: Gammagrafía metabólica de tiroides en proyección anterior con MIBI en una paciente con un nódulo tiroideo relativamente hipofuncional y BAAF diagnóstica de cáncer de tiroides. La imagen demuestra la existencia de actividad metabólica anormal en el polo inferior del lóbulo tiroideo izquierdo (flecha 1) y en la cadena ganglionar izquierda (flecha 2) congruente con metástasis.

Tanto las lesiones neoplásicas como los adenomas tiroideos captan a estos compuestos químicos por lo que el diagnóstico diferencial entre neoplasia y adenoma funcional no es posible. Sin embargo, es importante recordar que en la gammagrafía funcional con Tc-99m-O4 (o con I-131) las lesiones neoplásicas no son captantes mientras que los nódulos funcionales sí lo son, por lo que la complementación de una gammagrafía “funcional” (ej. Tc-99m-O4) con una “metabólica” (ej. Tc-99m-MIBI) permitiría diferenciar entre la etiología de las lesiones.

Además, la literatura indica que la ausencia de captación de Tc-99m-MIBI en un nódulo tiroideo no funcional (Tc-99m-O4 ó I-131) descarta la presencia de tejido neoplásico en la lesión tiroidea, lo que justificaría un seguimiento conservador y/o depender de un primer resultado de una biopsia adecuada (33).

Debido a los problemas inherentes a la biopsia tiroidea, algunos investigadores recomiendan que cuando un nódulo tiroideo no funcional (Tc-99m-O4 o I-131) capte Tl-201 o Tc-99m-MIBI y el resultado de la biopsia no identifique carcinoma, la biopsia sea repetida (hay quienes lo han hecho hasta en 5 ocasiones e identificado finalmente células neoplásicas). Además, la sensibilidad de estas modalidades gammagráficas “metabólicas” parece ser muy superior a la de la BAAF en pacientes con lesiones foliculares (95 vs 20% respectivamente) (3 , 34).

NÓDULOS TIROIDEOS FUNCIONALES

Cuando un nódulo tiroideo capta Tc-99m-O4 o I-131 con igual o mayor intensidad que el tejido tiroideo normal recibe el nombre de “relativamente normocaptante” o “relativamente hipercaptante” respectivamente (debido a que la severidad de la hipercaptación de una zona es relativa al tejido que la rodea, el término “nódulo caliente” es obsoleto) y la probabilidad de neoplasia en estos casos es inferior al 0.1-0.5% (la probabilidad de benignidad de 99.5-99.9%) por lo que, en ausencia de otros datos o antecedentes que sugieran la existencia de neoplasia, la BAAF no está indicada (35).

Cuando un nódulo tiroideo capta Tc-99m-O4 o I-131 con mayor intensidad que el tejido tiroideo “normal” y éste último se encuentra relativamente hipocaptante se puede concluir que el nódulo tiroideo produce suficientes hormonas para inhibir la producción de TSH, y posiblemente también para causar hipertiroidismo (FIGURA 4).

FIGURA4: Gammagrafía funcional de tiroides con Tc-99m en proyección anterior en una paciente con un nódulo en la cara anterior del cuello. La imagen funcional muestra que la lesión palpable corresponde a tejido relativamente hiperfuncional congruente con un nódulo funcional autónomo que inhibe casi completamente al resto de la glándula.

Dichos pacientes son candidatos potenciales para tratamiento con I-131, para lo cual el cálculo de la actividad (cantidad) de I-131 que recibiría el paciente debería preferentemente efectuarse con fórmulas matemáticas que tomen en consideración la vida media efectiva del trazador y la masa funcional estimada (ej. expresada en gramos) de la glándula tiroides de cada individuo.

CÁLCULO DE LA ACTIVIDAD (DOSIS) DE I-131 QUE DEBEN RECIBIR LOS PACIENTES CON HIPERFUNCIÓN TIROIDEA

La actividad de cualquier material radiactivo que un paciente va a recibir para el diagnóstico o el tratamiento de su enfermedad, debe ser mantenida al mínimo pero siempre tratando de garantizar con los mejores métodos convencionales disponibles que la información diagnóstica obtenida o la respuesta terapéutica observada sean adecuadas.

En los últimos años, gracias a las computadoras modernas, se aprecia un renovado interés por la aplicación rutinaria y el desarrollo de mejores y más complejos cálculos dosimétricos individualizados.

El I-131 se ha empleado por más de medio siglo en el tratamiento del hipertiroidismo (vg. bocio tóxico, nódulo tiroideo funcional, etc.).

No obstante el uso de fórmulas de cálculo individualizado de la dosis de iodo-131 la gran mayoría de los pacientes quedan hipotiroideos eventualmente. Sin embargo, la aparición de esta complicación relativa (puesto que el hipotiroidismo es también parte de la evolución natural de la enfermedad) puede retardarse mediante el uso racional de este trazador.

La incidencia publicada del hipotiroidismo postratamiento con iodo-131 en pacientes con enfermedad de Graves es de entre 7 y 25% anual, con un incremento de 2-4% anual dependiente de la cantidad de iodo administrado. A los 15 años la incidencia de hipotiroidismo con dosis calculadas para administrar 35 Gy a la glándula es de 35-40%, mientras que es de 50-70% cuando se administran mayores dosis.

Debido a que la captación del iodo-131 ocurre en una zona funcional (nódulo relativamente hiperfuncional) en mayor cantidad que en el tejido tiroideo funcionalmente inhibido, la aparición del hipotiroidismo es menos frecuente en el tratamiento del nódulo tiroideo hiperfuncional que en el tratamiento del bocio tóxico difuso. La incidencia publicada del hipotiroidismo en los pacientes tratados con iodo-131 por nódulos tiroideos relativamente hiperfuncionales es únicamente de 2% anual.

Algunos autores apoyan el tratamiento empírico del hipertiroidismo con dosis "fijas" de iodo-131 que habitualmente fluctúan entre 2 y 15 mCi (74 y 555 MBq) con la finalidad de dejarlos hipotiroideos rápidamente y comenzar tratamiento sustitutivo con tiroxina. Sin embargo, la glándula tiroides del 36% de los pacientes no es destruida con este régimen empírico. Este enfoque es rebatido además porque su uso intenta sustituir precozmente una enfermedad (hipertiroidismo) con otra (hipotiroidismo) que requerirá seguimiento y tratamiento de por vida.

Debido a la capacidad cuantitativa de la gammagrafía, el cálculo objetivo individualizado de la cantidad de iodo-131 que se administrará con fines terapéuticos a pacientes hipertiroideos es más extensamente en la actualidad por los autores internacionales.

En la actualidad se considera que el cálculo de la actividad (dosis) de I-131 que se administrará a un paciente para el tratamiento del hipertiroidismo (y del nódulo tiroideo relativamente hiperfuncional) debe realizarse individualmente, en oposición al método de la dosis "fija". Lo anterior con la finalidad de tratar de alcanzar una respuesta terapéutica rápida pero adecuada al tiempo que se hace lo posible por retardar la eventual aparición del hipotiroidismo, evitando sobredosis innecesarias de I-131 y minimizando en la medida de lo posible, al mismo tiempo, la necesidad de retratamientos en pacientes con complicaciones por la tirotoxicosis (ej. cardíacas).

La gran mayoría de los métodos convencionalmente empleados de rutina para obtener cálculos de uso médico no son exactos y reflejan únicamente una aproximación a la realidad (ej. fórmulas para el cálculo de la superficie corporal, cálculo de dosis de medicamentos, cálculo de la fracción de expulsión ventricular izquierda por ultrasonido, cálculo de la masa tiroidea funcional por gammagrafía planar, etc.).

No obstante la inexactitud inherente a muchos de estos cálculos, éstos son ciertamente objetivos (ej. numéricos), reproducibles (ej. pueden repetirse sin variaciones significativas) y almacenables (ej. expediente clínico, imágenes en medios ópticos, etc.).

Los métodos cuantitativos reducen la subjetividad y permiten obtener información individualizada basal (ej. pretratamiento) y de seguimiento más precisa que las otras estimaciones más subjetivas (ej. palpación).

El cálculo de la actividad (dosis) de I-131 que se requiere administrar en el tratamiento optimizado del hipertiroidismo (y del nódulo tiroideo relativamente hiperfuncional) toma en consideración 4 puntos: 1.- la masa tiroidea funcional (cuantificación aproximada); 2.- la captación de I-131 (cuantificación precisa); la retención de I-131 (cuantificación precisa) y; la radiosensibilidad.

Las gammacámaras modernas permiten realizar varios de estos cálculos (ej. cálculo del peso de la glándula y la captación de trazadores como el tecnecio-99m o el iodo-131 en la glándula tiroides a las 24 horas expresada en porcentaje). Así mismo, existen detectores especialmente diseñados para proporcionar información numérica (ej. captación de iodo en la glándula tiroides a las 24 horas expresada en porcentaje) necesaria para implementar las fórmulas de cálculo de dosis de I-131 en estas enfermedades.

Masa tiroidea funcional:

Idealmente, las imágenes tiroideas gammagráficas de alta calidad obtenibles con Tc-99m o I-123 (este último no disponible en nuestro país) en gammacámaras modernas deben ser empleadas para el cálculo de la denominada "masa tiroidea funcional". Así mismo, la captación de iodo en la glándula tiroides a las 24 horas expresada en porcentaje debería obtenerse mediante el uso de los detectores especialmente diseñados con ese fin (de no estar disponibles se emplea una gammacámara). El volumen y masa tiroidea pueden estimarse con menor o mayor confiabilidad por varios métodos de exploración (ej. palpación, ultrasonido, tomografía, gammagrafía). Sin embargo, la estimación de la masa o el volumen tiroideo calculada por modalidades anatómicas (ej. ultrasonido) no necesariamente correlaciona con la masa o el volumen funcional de la glándula tiroidea. La "masa tiroidea funcional" únicamente puede estimarse mediante el empleo de trazadores radiactivos (ej. gammagrafía tiroidea con tecnecio-99m). Existen básicamente 3 métodos que emplean trazadores para estimar dicha masa tiroidea funcional:
1.- la gammagrafía planar;
2.- el SPECT (estos primeros generalmente con Tc-99m) y;
3.- el PET (con I-124).

Por su disponibilidad, rapidez, facilidad y costo, la gammagrafía planar es el método más empleado de los tres. El método requiere calibraciones especiales que deben confirmarse periódicamente y se recomienda que cada servicio obtenga sus valores de normalidad.

Los otros dos métodos (SPECT y PET) no son empleados rutinariamente. Ambos incrementan considerablemente el tiempo, la dificultad y el costo de dichos cálculos. El PET únicamente se ha utilizado con este fin en proyectos de investigación.

Captación y retención de iodo:

La captación de iodo y la retención de iodo en la glándula tiroides se calculan individualmente mediante una gammacámara o, preferentemente, mediante un detector tiroideo.

Básicamente, el procedimiento requiere conocer la cantidad precisa de iodo-131 administrada a cada paciente por vía oral y determinar la fracción de esa cantidad administrada del trazador presente en la glándula a las 24 horas (con las debidas correcciones de decaimiento radiactivo y actividad de fondo). El resultado se expresa como porcentaje de la dosis administrada presente a las 24 horas. El conocimiento sobre la función tiroidea se incrementa considerablemente si también se calcula el porcentaje de iodo presente en la glándula a las 96 ó 120 horas, ya que con este dato adicional puede obtenerse la vida media efectiva del trazador en la glándula tiroides (combinación de la vida media física del iodo-131 y de la vida media biológica en la glándula de cada paciente).

Radiosensibilidad:

Es sabido que cada glándula tiroides tiene una radiosensibilidad distinta (ej. la misma dosis de iodo-131 puede dejar hipotiroideo a un paciente mientras que otro puede requerir hasta 5 dosis iguales para el control del hipertiroidismo).

Conclusión:

La evaluación in vivo de la función tiroidea es únicamente posible mediante el uso de los trazadores. La medicina nuclear molecular proporciona información cualitativa y cuantitativa importante que permite diagnosticar enfermedades, realizar diagnósticos diferenciales y optimizar el tratamiento de la hiperfunción tiroidea. Permite también establecer la actividad celular metabólica en los nódulos tiroideos relativamente hipofuncionales y descartar la presencia de tejido neoplásico en éstos. Las imágenes gammagráficas permiten calcular la masa tiroidea funcional y los porcentajes de captación del iodo en distintos momentos con lo cual a su vez podemos calcular el grado de hiperfunción tiroidea y calcular la dosis terapéutica de I-131 que se requiere para prolongar un estado eutiroideo en el paciente.